本发明涉及一种双电源电压差首次过零分相切换控制装置和方法。该装置，包括控制母联断路器连接第一母线和第二母线的控制器和高压电力电子开关组，当工作电源故障掉电后，采用高压电力电子开关组控制在双母线分相电压差首次过零导通，投入备用电源，然后控制母联断路器合闸，最后控制高压电力电子开关组在母线分相电压过零关断。这样既省略了以前复杂的快速切换判据和首次同期判据的计算，又使动作判据条件是否满足不受负载特性的影响，保证百分百实现电压差首次过零分相切换，提高了双电源供电系统的切换速度。