状态监测是在不干扰系统正常运行的前提下，提取反映系统健康状况信息的一个过程。状态监测技术已经在电机驭动、发电以及电能传输等系统或部件的健康状况监测领域得到了广泛应用。然而对于电力电子器件，特别是半导体功率器件，早期人们认为器件只有失效和运行两种状态，这种大多数工程师所认可的布尔式观点阻碍了人们对电力电子器件完全失效前其老化机制的深层次理解，因此反映其健康程度的状态监测技术一直停滞不前。目前很多工程师和设计师常常优先选择压接封装技术以及含故障容错与内置冗余等的可靠性改进方法，而把状态监测作为一个备选项而忽略，这种做法不能实现系统的监控运行，也不具备早期检测和故障预警的能力。而实际上，风电变流器状态监测可通过对变流器装置的运行状态进行监测，进而判断器件及装置的健康水平，并对变流器功率模块所呈现的器件健康状况进行评估，为风机变流器的运行维护和状态检修提供依据，是监测和预防风电机组灾难性故障的重要手段之一。
工程实用的状态监测技术主要通过获取表征当前系统健康状态的特征信号，进而评估系统剩余寿命，以便在正常运行管理中提供有效的信息决策和优化检修。电力电子器件老化通常伴随着功率损耗的增加以及热量的累积，如果此时仍然保持之前的运行状态且老化进程未得到很好的抑制，那么其热疲劳应力将逐步增大。实验结果表明，功率器件的内部热阻增加20%可作为功率模块基木失效的依据之一。此外，还可从开关边沿、导通电压等电气特征量的改变来监测其随老化程度的动态改变。其中，导通电压表征了器件各层材料及层与层之间接口的物理特性;由于器件老化，内部热阻增加后，其结温的增加会导致关断卜降沿的变缓及功率损耗的增加。卜而对变流器状态监测特征量以及状态监测流程进行分析。
针对变流器较为微弱的特征量，现有文献陆续提出了一些器件级的监测方法。然而，在一些高开关频率工况及复杂噪声环境卜，采用变流器功率模块内部的传感器仍然很难监测到这些微弱的特征量信号，因此，利用与器件级监测相同的传感器来保护、控制和进行常规监测为主的部件级状态监测方法也在不断发展中。
除电信号特征量之外，在运行过程中变流器功率模块温度监测值也可作为提取器件状态的重要特征量。虽然目前直接在线测量功率器件的结温仍然是不可行的，但是由于结温影响功率模块内部损耗，因此其表征运行状态的温度信号可从外部数据间接获得。此外，温度监测量不仅依赖风机当前的运行工况，还和其历史运行数据有关，而模块热阻的变化可以表征功率模块的老化程度。
目前风电变流器IGBT模块状态监测通常采用数据驭动和基于物理模型的方法。其中，数据驭动包含基于器件端部特性和基于传感器信号的状态监测方法。
基于器件端部特性状态监测技术的原理是由于IGBT的端部特性与其失效程度紧密相关，随着功率循环次数的增加，因热膨胀系数不匹配产生的热应力将会导致引线、焊层疲劳老化，其表现在端部特性的变化即是IGBT的通态压降逐渐增大。有文献在电热加载实验的基础上，研究了IGBT功率循环前后其栅极阀电压、跨导及通态压降随温度变化的特性，实验结果表明:栅极阀电压、跨导和导通压降这三个电参数可作为IGBT模块的状态监测特征参量。然而，由于功率器件端部信号变化微弱以及易受到其他可能因素(如温度变化)的影响，加之其不易于实现在线测量，因此，仅仅依赖于器件端部特性的IGBT模块状态监测方法在实际应用中仍然存在一定的困难。
考虑所捕获的特征量信号强度和部件老化程度之间的重要关联，有必要基于模型预测方法，通过一种刻度进程方式来表征模块失效前的剩余寿命，从而实现风电机组变流器更为准确的状态监测。例如将变流器状态监测和风机/风电场级SCADA系统有机结合起来，为风电变流器IGBT模块状态监测提供了一种新思路。此外，将依赖状态监测特征量的模型方法和对特征数据趋势进行评估的数据驭动方法结合起来，可以进一步提高功率模块的健康状况评估有效性 。
