本发明公开了一种直流变压器控制系统及控制方法，直流变压器控制系统包括：光纤连接的中央控制器和若干个模块控制器；模块控制器与功率模块一一对应；中央控制器获取若干个功率模块的运行数据并得到相应的功率模块的调制波；中央控制器按照预设周期向若干个模块控制器发送控制指令，控制指令包括：调制波、功率模块编号和功率模块状态信息；模块控制器依据功率模块编号和功率模块状态信息得到三角载波，并将三角载波与调制波进行对比计算，以得到功率模块的控制命令。通过采用两层控制器架构，在保证控制精度同时大大降低了通信频率，降低对主控制器计算能力的要求及直流变压器主控制器的工作负荷，提高了直流变压器主控制器的运行效率。