本发明涉及一种便携式主站同步相量数据采集系统，包括便携式主站设备、VPN路由器、相量数据集中器、同步相量测量装置、高精度保护测试仪和网络授时服务器，VPN路由器的一端连接便携式主站设备、另一端通过相量数据集中器连接同步相量测量装置，相量数据集中器连接有一个或多个同步相量测量装置，高精度保护测试仪连接同步相量测量装置、输出有测量信号，同步相量测量装置还连接电网，网络授时服务器连接高精度保护测试仪、输出有时钟信号。与现有技术相比，本发明整体上考虑了数据通信、数据采集、装置扩展、提供测量信号以及时间同步等方面，为电网的同步相量测量装置提供了稳定、可靠、实用的硬件基础。