本发明公开了一种单级式光伏并网逆变系统的三环控制方法及其装置，三环控制包括最大功率跟踪外环、直流电压中环和并网电流内环。通过增加直流侧电压环控制，保证系统在外界光照突然减小时能快速响应，在运行过程中直流母线电压稳定，并网电流不畸变；所述最大功率跟踪方法采用变步长扰动观察法，使系统运行在不同的电压点从而快速搜索到最大功率点。控制装置包括采样电路、捕获电路、DSP控制器、驱动电路等，DSP控制器产生的信号经过驱动电路放大送至逆变桥驱动开关管。本发明的控制方法能够实现单级式光伏并网逆变系统在光照频繁变化时快速跟踪到最大功率点且稳定运行。