本发明提供的三相系统直流母线电容的在线监测方法，包括采集直流母线电容电压，获取直流母线电容电压下降曲线；采集输出三相电流，并根据三相输出电流重构电容电流；根据所述直流母线电容电压下降曲线和电容电流获取直流母线电容的电容值和等效串联电阻；本发明通过监测三相变频器等功率设备停机过程中的直流母线电压下降曲线和三相输出电流，以及半导体开关控制信号，准确的计算出直流母线电容的C和ESR，实现三相AC/DC/AC系统直流母线电容的无侵入式在线监测，本发明不但适用于铝电解电容，同样适用于薄膜电容等其他电容的在线监测，还可以应用在其他三相AC/DC/AC系统中，如风电变流器、光伏的三相AC/DC/AC系统、三相航空电源系统等。