本发明涉及一种模块化多电平柔性直流子模块电压采集电路及其实现方法，所述电压采集电路包括隔离单元、测量通道控制单元和双AD测量单元；输入的子模块电压通过所述隔离单元的电阻分压器分压后，再依次通过隔离单元的隔离运算放大器和双AD测量单元，所述测量通道控制单元分别与双AD测量单元及子模块控制单元连接，采用双AD测量单元测量子模块的电压范围。本发明能很好的满足模块化多电平柔性直流输电对子模块电压测量的特殊要求，在子模块电压宽范围变化内能保证测量精度，同时通过隔离运放将控制电路和子模块的主电路很好的隔离开，避免主电路对控制电路的电磁干扰。