本发明提供一种发电机惯量在线辨识方法及系统，包括：获取多个发电机的原始量测数据得到输入数据集合；采用基于摇摆方程的惯量估计方法对预设大扰动数据进行惯量辨识，得到第一有效惯量估计结果；采用基于系统传递函数辨识的惯量估计方法对预设类噪声数据进行惯量辨识，得到第二有效惯量估计结果；由第一有效惯量估计结果对第二有效惯量估计结果进行处理，得到任一发电机连续惯量估计结果，并获得系统中所有发电机的惯量在线监测结果。本发明通过根据不同扰动类型数据提出对应的惯量估计方法，形成全工况下的发电机惯量监测体系，达到了充分利用PMU量测数据中包含的动态信息的目的，为提升系统频率稳定提供重要基础。