本发明公开一种故障下虚拟同步机功角和电流电压的控制方法及系统，属于新能源并网系统控制技术领域。该方法在故障情况下首先通过行波测距即时获取故障信息，然后同步调节虚拟同步机的有功功率外环和无功功率外环控制参数，实现对其暂态功角的精确控制，提升了虚拟同步机故障后的暂态稳定性，并同时满足变流器电流限制或机端电压要求。为了适应系统在故障后运行状态变化，本发明根据系统处于故障中或故障切线后分两阶段进行了控制策略设计。此外，设计了闭环反馈环节以提升控制策略的鲁棒性。本发明实现了故障下虚拟同步机的暂态功角稳定，同时保证了电流限制及电压支撑，提升了故障下虚拟同步机的暂态性能。