本发明公开一种级联并联式铁路能量路由调控方法，包括：能量管理层，基于实时运行数据，判断系统子模块是否有故障，进而判断投入级联系统的子模块；根据系统负荷和可再生源发电装置输出功率大小，切换系统运行模式并给各子模块和储能装置下发参考指令；设备控制层，用于各个级联式铁路能量路由器模组和直流源的协调控制，控制目标为在实现直流源中间直流母线电压稳定的同时，控制由于子模块故障带来的系统波动，平衡相内电池组均衡，抑制共模电流，平抑充放电电流，动态跟踪给定的补偿电流和或功率指令。本发明有效回收再利用列车再生制动能量；实现光伏和风电等可再生能源接入牵引供电系统，降低三相电网的能耗；可有效改善牵引供电系统的电能质量问题；提高系统效率；具有容错能力；有助于缓解高压大容量环境下对内部电力电子器件的耐受要求。