由于降低了谐波含量，减少了开关损耗，且易于模块化，级联型H桥多电平逆变器在可再生能源并网系统中得到了广泛的应用。随着电平数的增加，其使用的开关器件（IGBT）数量随之增多，相应的故障概率与故障类型也在增加。在多种故障情况下，传统的故障特征提取方法不能有效地提取故障的关键特征，从而造成诊断精度的下降。针对这一问题，提出了一种基于多级特征提取的故障诊断策略。首先利用PCA对故障特征进行初步提取，然后基于欧氏距离阈值提取关键故障特征，最后使用ELM分类器完成故障诊断。实验结果表明，所提出的诊断策略具有更少的输入特征向量维度和更高的故障诊断精度。