本公开提供了一种模块化级联式电力电子变压器均衡控制系统及方法，根据直流链电压和电压参考进行电压和电流环计算，以控制各个输入级整流模块；根据低压直流母线电压采样和电压参考进行电压外环运算，确定最终的直流链电容电压参考，并进行电流内环计算，得到相应隔离级IBDC模块的移相角，以保持直流链电容电压和各隔离级IBDC模块功率均衡，能够有效的进行模块功率和直流链电压的自主均衡，该方法均衡效果不取决于模块数量，便于系统扩展和维护，即可适用于单相也可适用于三相电力电子变压器。