本发明公开了一种三电平并网逆变器模型预测直接功率控制方法，包括以下步骤：第一步，三电平空间矢量调制方法采用三矢量合成，根据瞬时功率理论和直接功率预测控制方法确定目标函数；第二步，构造虚拟矢量并确定虚拟矢量所在的大扇区位置和计算虚拟矢量的值；第三步，确定虚拟矢量所在的小扇区位置；第四步，计算一个开关周期内的三个矢量的分别作用时间；第五步，根据中点电压平衡确定开关序列。本发明的方法计算量小，并网逆变器有功功率和无功功率纹波小，具有较好的动静态性能，而且具有良好的谐波抑制效果。