本发明提供了一种单相三电平整流器多故障诊断方法，属于电力故障诊断领域。本方法包括以下步骤：建立混合逻辑动态模型、建立包含执行器故障和两个电压传感故障系统的状态空间表达式、进行状态增广变换构建新系统、进行一次坐标变换、进行矩阵变换、进行二次坐标变换、计算降阶系统状态量、设计自适应降阶滑模观测器、给定自适应诊断阈值进行多故障诊断。本发明提出的降阶滑模观测器不需要系统提供十分精确的动力学模型只需要利用轨迹的跟踪误差合理设计滑模面即可，且可以自适应切换趋近率，从而加快了趋近速度并且减小了滑模运动的抖振，提高了诊断的准确性，且本方法可以同时诊断3个不同的故障。