本发明涉及电力传输技术领域，公开了模块化多电平混合储能系统及其实现方法、装置和设备。本发明在原有储能系统的拓扑结构上对功率模块进行替换，替换的功率模块包括直流电容、电池组、超级电容、电阻及七个IGBT开关，通过各开关的连接形成半桥子模块、DC/DC双向主变换器、DC/DC双向辅变换器及电阻部分，并相应提供了该系统的实现方法、装置及设备，其中方法根据对应电力系统的运行状态对相应IGBT开关进行导通与关断控制。本发明提出的拓扑能够实现短时间尺度的频率支撑以及长时间尺度的频率稳定，从不同的时间尺度上抑制系统功率的波动，并且在故障状态下还能实现功率模块的储能，避免了盈余能量的浪费，具有较好的经济性。