Inverter telah menarik perhatian banyak peneliti khususnya di bidang elektronika daya untuk aplikasi dalam sistem energi terbarukan. Sejauh ini, Inverter bertingkat atau Multilevel Inverter dianggap sebagai jenis Inverter dengan kelas distorsi rendah, yang menghasilkan tegangan keluaran bertingkat yang meniru bentuk gelombang sinus murni. Kebutuhan tegangan keluaran Inverter yang bebas distorsi telah memotivasi peneliti untuk meningkatkan metode pembangkitan PWM ( Pulse Width Modulation) untuk Multilevel Inverter. Dalam proyek akhir ini, teknik PWM yang dimodifikasi (Modified PWM) diusulkan untuk mengurangi Total Harmonic Distortion (THD) tegangan Multilevel Inverter. Teknik modulasi ini kemudian diterapkan untuk mengontrol Single Phase Neutral Point Clamped Multilevel Inverter (NPC-MLI). Algoritma Grey Wolf Optimizer (GWO) digunakan untuk menghasilkan nilai amplitudo dan pergeseran fasa yang paling optimal dari sinyal referensi yang dimodifikasi. Hasil penelitian yang diusulkan, divalidasi melalui simulasi dan eksperimen pada sebuah prototype yang menunjukkan bahwa teknik modifikasi PWM yang dioptimalkan dengan Algoritma Grey Wolf Optimizer (GWO) dapat mereduksi nilai THD pada tegangan keluaran NPC-MLI. Hasil simulasi dengan software menghasilkan THD yang dapat tereduksi sebesar 4.98%, sementara pengujian THD pada prototype hardware dapat tereduksi sebesar 1.75 % dengan teknik switching yang dimodifikasi.