本发明涉及一种基于最优相调制波分解的中点电位平衡算法，包括以下步骤：S1：预估下一开关周期通过调制波分解所需要补偿的中点电位偏移量Δudc*；S2：计算各相通过调制波分解在一个开关周期内能够补偿的最大中点电位偏移量Δudcmax_a、Δudcmax_b、Δudcmax_c；S3：计算各相调制波分解对中点电位平衡的控制极限系数δa、δb、δc；S4：选取控制极限系数最小的相进行调制波分解，并计算最优的调制波分解量Δd；S5：将选取相调制波进行调制波分解得到正负调制波ux+、ux‑，并与给定的三角载波进行比较，得到脉宽调制信号，对相应的功率开关器件进行开关控制。本发明提供了能够在非对称与零序负荷情况调节中点电位平衡，并降低调制波分解带来的功率管过热与效率下降问题。