本发明公开了一种基于V2G的两级式双向变换器分数阶控制方法，该方法包括:对两级式一体化拓扑结构进行小信号建模，以得到两级式一体化拓扑结构的小信号模型；对小信号模型进行分数阶控制，以对两级式一体化拓扑结构的两级同时进行控制；用粒子群算法对分数阶控制器的控制参数进行联合优化，同时对两级参数寻优。本发明采用分数阶控制，分数阶PI既保留了整数PI控制器的结构简单、鲁棒性强的特点，又增加了一个可调参数，进一步提高了系统的控制性能。采用控制参数联合优化，兼顾变换器的前级和后级的系统偏差以及前级、后级和联络母线的指标要求，保证系统的一致性和稳定性。