本发明公开了电力电子技术领域的一种三电平逆变器的两步无模型预测控制方法及装置，其方法包括：经过克拉克变换构建三电平逆变器的超局限方程；基于神经网络对超局限方程进行估计，构建关于近似欧拉公式离散的时间模型；基于时间模型进行两步预测，并构建评价函数；根据评价函数对交流侧电压的候选量进行遍历，取评价函数取值最小的候选量对应的开关状态作为下一时刻三电平逆变器的控制信号；本发明采用了神经网络预测器，不依赖于精确的数学模型和系统参数，有效提升了电流跟踪的准确性，并增强了系统的鲁棒性。采用两步预测结构将优化范围扩展至两个控制周期，提高了连续控制周期中应用相同电压矢量的概率，从而有助于显著降低开关频率。