大功率多电平逆变器近年来在实际工业生产中得到越来越广泛的应用。多电平逆变器由于结构复杂，采用元器件较多，因此在设计和实验中，实现各个工作状态下运行参数的同步监测和分析较为困难。本文针对大功率三电平逆变器，实现开关动态特性的在线测试，在此基础上，进一步研究三电平逆变器在开关状态变化时理论与实际负载运行工件状态的实时监测，发现在三电平逆变器非正常运行状态下开关转换时额外电应力，同时，深入研究在实际工况运行条件非正常状态下该额外电应力出现的机理和原因，为三电平逆变器的故障诊断提供了参考，对于设计高可靠性的多电平逆变器系统有一定的理论和现实意义。