本发明公开了一种模块化多电平光伏并网系统及其控制方法。采用三相六桥臂拓扑结构，每个桥臂由一个半桥模块SM、N个组件模块PM、一个电感L串联组成。SM由两个IGBT管T1～T2、两个二极管D1～D2和一个电容C构成；PM是在SM基础上在电容C两端并联一个光伏组件PV。其控制方法包括最大功率跟踪控制、冗余模块控制、稳压控制和并网控制。本发明能实现局部阴影下逆变器的可靠工作和光伏组件的最大功率跟踪，模块化多电平结构减少了电容应力和逆变输出谐波含量，无需直流变换电路，通过控制方法实现每个PV组件的最大功率跟踪，比起常规的阵列全局最大功率控制方法，提高了输出功率，减少了硬件投入。