当今社会,电力电子技术取得了蓬勃发展,Z源逆变器ZSI(Z-Source Inverter)在直流链电压大范围变化的领域中得到广泛应用,它在电气能量转换系统中具有较大的优势,在新能源变换中的地位日益重要,所以Z源逆变器的安全性与可靠性也逐渐被人们所重视,对于研究ZSI的可靠工作与安全运行而言,逆变器开路故障诊断可以提高系统稳定性,使故障逆变器快速恢复正常工作,能够及时避免造成更大的损失。本文主要研究Z源逆变器开路诊断策略,基于Z源逆变器的直通特性,设计了新的Z源逆变器功率开关开路故障诊断策略,搭建了实验装置并进行了实验分析验证。主要研究如下所示:(1)为了研究有效的Z源逆变器故障诊断策略,首先对ZSI的运行模式与故障前后桥臂电压的特征变化进行分析,对下文所设计的诊断策略做好了基础。(2)基于电压特征分析的开路故障诊断方法具有快速性的特点,而且电路简单成本较低。因此本文对三相电压型Z源逆变器桥臂电压进行特征分析,直接对Z源逆变器桥臂电压下降沿进行采集,设计了基于直通矢量变化特征提取电路,得到桥臂电压下降沿时间及其变化数,再运用特定的运算进行定位故障相。(3)最后,搭建了四桥臂容错ZSI实验样机,构建了桥臂电压采样电路,实现了基于桥臂电压直通分析的开路故障诊断电路实验验证。实验结果表明:所构建的四桥臂容错Z源逆变器拓扑有效验证了所设计的Z源逆变器开路故障诊断策略。该方法由于不需要运用传统的电压传感器,所以故障诊断成本比较低。它只分析桥臂电压特征,可靠性进一步得到提高;其诊断速度较快,只需要几个驱动信号周期就可完成故障诊断。