本发明公开了基于电压小信号扰动的级联变换器母线电压稳定分析方法，涉及供配电系统技术领域；基于电压小信号扰动的级联变换器母线电压稳定分析方法，包括以下步骤：S1、构建阻抗比测试电路；S2、确认稳定性判断标准；S3、由阻抗比测试电路得到在多个负载运行点的对应幅频波特图数据；S4、通过Matlab将各个负载运行点波特图进行拟合，得到拟合稳定运行边界曲面；S5、根据拟合稳定运行边界曲面进行大信号稳定性分析。本发明通过在级联电路的不同负载运行点处进行多次测量，再通过对测量结果的拟合，可以得到系统宽负载范围的稳定运行边界曲面，从而根据边界曲面最终实现系统的大信号稳定性分析。