本发明公开了一种基于输出相电压模型的T型三电平逆变器开路故障诊断方法及系统，属于电力电子设备故障诊断技术领域。本发明根据不同假设的故障下的相位电压模型来定位开路故障，无需执行侵入式操作。所建立的输出相电压模型考虑了中性点电压不平衡和时间偏移注入的影响。通过将疑似的开路故障位置输入到该模型，可以得到假设条件下的相位电压矢量和残差。故障诊断可分为两步：首先，在假设系统正常的情况下，利用相应的电压残差矢量来检测故障组；接着，建立两个假设下的相位电压模型来近似真实的模型来定位故障。此外，还总结了电流零域和非零域条件下的故障定位规则，特别是所提出的假设方法具有正确性验证能力，从而避免了误诊断。