本发明提供了一种电压源型变流器的复合功率同步控制系统及方法，包括：直流电压源Vdc经过变流器输出电压u，再经过滤波器Lf与交流电源e相连，测量Lf与e连接点处公共耦合点电压v和线路电流i；计算实际有功功率p和无功功率q；基于功率p、功率q、预设功功率pref以及预设无功功率qref，计算派克变换或派克反变换坐标变换所需的参考角度θ；根据参考角度θ将电压v和电流i从三相静止坐标系变换到两相旋转坐标系，得到变换后的vd、vq以及变换后的id、iq；根据vd、vq计算电流参考值；根据id、iq以及电流参考值计算PWM调制所需的参考电压；根据参考角度θ将参考电压从两相旋转坐标系变换到三相静止坐标系，再通过PWM调制环节为变流器提供控制信号。