逆变器的可靠性和安全性会随着自身的输出电平数的增加而快速降低,因为电平数的增加意味着逆变器所使用的开关管、二极管、无源器件的数量成倍增加。此外,多数情况下逆变器所在的设备或系统不允许立刻或者短时切断电力,而增加备用逆变器、电源或者系统会极大增加成本。故而,对多电平逆变器进行实时监测并且在发生故障时快速定位故障点,进而为容错运行提供先决条件的研究具有实际意义和应用价值。本文针对三相T型三电平逆变器单开关管开路故障诊断的问题,进行了研究并且提出了基于直流侧电容电压压差变化率和交流侧相电流直流分量的故障检测方法。论文根据三相T型三电平逆变器数学模型推导出了正常运行时逆变器开关函数与逆变器直流侧电容电压压差变化率和交流侧相电流直流分量的数学关系式,为所提出的方法提供了理论依据。分析了不同位置开关管开路故障下对电容电压压差变化率和相电流直流分量的具体影响,推导出具体的数学公式,为定位故障开关管提供了理论基础。正常运行时,电容电压压差变化率周期变化,其幅值维持在一定范围内。当开路故障发生时,其总体趋势持续正向增加或者负向减小。对于对称负载的相电流直流分量,正常运行时,各相直流分量为零,故障时则为非零值。设定合适的阈值后,本文所提方法利用电容电压压差变化率判断出逆变器开路故障的发生,利用负载相电流直流分量定位故障开关管。本文利用PLECS建立了三相T型三电平逆变器单开关管开路故障诊断仿真模型。利用TMS320F28335芯片,本文搭建了三相T型三电平逆变器单开关管开路故障诊断试验平台并进行了实验验证。结果表明,相对于传统的矢量电流法,本文所提出的故障检测方法可以更加快速和准确地检测出三相T型三电平逆变器的单开关管开路故障。