本发明公开了一种低温制冷系统及其控制方法和控制装置，低温制冷系统包括低温制冷模块、压力平抑模块、回流模块、工作模块、隔离阀和回流阀；工作模块包括工作流体储罐；低温制冷模块通过第一气相管路与工作流体储罐连接；低温制冷模块通过第一气相管路和第二气相管路与压力平抑模块连接；低温制冷模块还通过液相管路与压力平抑模块连接；压力平抑模块通过隔离阀与回流模块管路连接；回流模块通过回流阀与工作流体储罐管路连接；工作流体储罐通过第二气相管路与压力平抑模块连接。本发明相较于传统用于超导的低温制冷系统，有工作流体消耗量低、超导电力设备工作环境温度和压力稳定的优势，具有显著的进步。