为提高三相光伏逆变器工作的稳定性和可靠性，针对其功率管单管或两管同时故障等多种故障类型，分析了逆变器开路故障的特性及故障后可能造成的影响，并提出了一种基于时域的故障特征提取技术。基于GWO-ELM的故障诊断模型，是利用灰狼算法优化极限学习机，实现隐含层神经元个数的最优设计，进而进行模型训练，最终实现故障诊断。仿真与实例验证表明，所提时域故障特征量提取方法和GWO-ELM故障诊断模型提高了故障诊断精度，对逆变器的故障诊断具有重要意义。