本发明公开了一种瞬时电压PID模拟控制的逆变电源，瞬时电压PID控制器输出端与逆变电源输入端相接，逆变电源输出端与电压传感器输入端及负载相接，电压传感器输出端、参考量分别与减法器负输入端、正输入端相接，减法器输出端与瞬时电压PID控制器输入端相接，逆变电源接直流电源。本发明对瞬时电压PID控制器的特别设计，使得本发明具有动态响应快速、平稳、非线性负载情况下输出电压总谐波畸变率低、稳态精度高的优良性能，即使在额定非线性负载、波峰因子超过3的恶劣情况下，输出电压总谐波畸变率也较低。本发明广泛应用在交流稳定电源、不间断电源、柔性交流输电系统、有源电力滤波器、超导磁储能系统可再生能源供电系统中。