本发明公开一种利用水电机组转速脉冲测量发电机内电势相位的方法，当水电机组极对数与齿盘齿数相等时，齿盘产生的转速脉冲就是虚拟键相脉冲；当水电机组极对数与齿盘齿数不等时，在水电机组大轴上“虚拟”安装一个齿数等于极对数的齿盘，该虚拟齿盘产生的脉冲称为“虚拟键相脉冲”；将前述获取的虚拟键相脉冲等效于汽轮机组的键相脉冲，利用键相脉冲法测量发电机内电势相位。此种方法可利用水电机组转速脉冲实现高精度的内电势相位测量。