本文研究级联H桥型逆变器带故障运行时的控制方法，研究的主要内容一方面是在现有结构的基础上，应用改进的调制方式或者优化的算法，提高故障后系统的输出性能，主要是提高输出电压和减少输出谐波；另一方面是对目前的结构和控制策略进行适当改进，进一步提高整个系统的可靠性。 本文的主要研究内容和创新点主要有以下几个方面： 1)对传统故障处理方式进行了分析，提出了适合于消除谐波的优化方式。 载波相移调制技术能够有效的消除低次谐波，目前该方法广泛用于级联H桥型逆变器的控制，是级联H桥型逆变器无故障时理想的控制方法。传统控制方法处理单元故障后，如果仍采用正常工作时的参数运行，虽然能够维持输出电压平衡，但电压幅值大幅降低，谐波含量尤其是低次谐波增加，严重时会影响到系统的稳定运行。本文在分析级联H桥型逆变器载波相移控制方式的基础上，提出了优化处理方法，给出了具体的参数修改原则。在采用传统故障处理方法旁路故障单元后，利用该优化方式能够有效的消除低次谐波，维持故障后级联H桥型逆变器的降额稳定运行。 2)针对基于中性点移位原理的故障处理方式，提出了适合于故障后不对称系统的低次消除谐波方法。 与传统的故障处理方式相比，基于中性点移位原理的处理方法能够利用所有的非故障单元，增加输出电压幅值。但同时也发现，仅中性点移位，输出电压幅值基本平衡，但是谐波消除特性不理想，低次谐波含量增加。针对这一问题，本文提出了进行参数调整的优化方案，利用该方案控制中性点移位后的故障系统，可以得到较为理想的输出特性。 3)针对仅旁路故障单元的故障处理方法，为了充分利用各单元的输出能力，提出了多电平线电压空间矢量的控制方式。 采用中性点移位方式处理故障后，由于系统的不对称而不能够继续利用传统的优化调制方式，因此单元的输出能力未能得到充分利用。利用本文提出的基于多电平线电压空间矢量的控制方式，可以得到对称的线电压及负载电压；能够利用所有非故障单元，并且可以充分利用各单元的输出能力，进一步提升系统故障后的输出能力。与基于载波的调制方法相比，输出谐波含量较小，而且器件开关频率低，减少了损耗。 4)提出了基于旁路故障开关器件的故障处理方式，分析了相对于其它故障处理方式的优点，提出了适合这种故障处理方式的控制方法。 仅旁路故障器件的故障处理方法，可以充分利用故障单元中的所有非故障功率器件。分析了各种故障对空间矢量的影响，采用多电平线电压空间矢量的控制方法，可以使故障后系统的输出能力最大化。同旁路故障单元的故障处理方式相比，这种方法不仅可以得到对称的线电压输出，而且在多数故障情况下可以得到更高的输出电压幅值，进一步提高了系统的可靠性。 本文对所提出的调制方法进行了大量的理论分析及仿真，并搭建了级联H桥型多电平逆变器的实验装置，分别对上述控制方法进行了实验研究。丰富、详实的仿真及实验研究结果验证了本文理论研究的正确性。