“十三五”期间,我国的新能源发电技术得到了快速发展,风电及其相关产业的规模也在不断扩大并保持着持续增长的态势。其中,IGBT模块和直流母线电容器作为风电变流器的核心部件,一旦二者或是其中某一部件失效,都将影响风电系统的可靠运行。发展以IGBT模块和直流母线电容器为主的风电变流器核心部件的状态监测技术,对变流器检修计划的优化以及风电系统可靠性的提升具有十分重要的指导意义。针对现阶段风电变流器核心部件状态监测方法中存在的问题与不足,本文以风电变流器中的IGBT模块和直流母线处的铝电解电容器为研究对象,开展了基于IGBT模块和铝电解电容器失效机理的状态监测技术研究,并设计了相应的测量系统进行了实验验证。主要研究内容如下:（1）通过理论分析和解析描述相结合的方式,详细探讨了引起IGBT模块和铝电解电容器老化失效的原因。并从IGBT模块键合线失效的角度出发,分析了键合线老化与IGBT模块饱和导通压降间的定量关系,为后续开展IGBT模块的状态监测提供了理论支撑。而直流母线铝电解电容器的失效主要表现为电解液的挥发以及铝箔面积的减少,进而使其等效串联电阻RESR增加和电容值C减小。最后,推导出了铝电解电容器的老化与RESR和电容值C之间的定量关系,为后续开展铝电解电容器的状态监测提供了理论支撑。（2）提出了一种基于饱和导通压降的IGBT模块键合线状态监测方法。首先,在COMSOL 5.4中搭建了基于电-热耦合的IGBT模块多物理场仿真模型,研究了IGBT模块的键合线脱落根数以及外部的环境温度对其饱和导通压降和结温的影响。其次,提出了一种基于饱和导通压降的IGBT模块键合线状态监测方法,通过测量大电流下的饱和导通压降来实现对IGBT模块键合线的健康状态评估。最后,设计了一套基于隔离运放的高精度IGBT模块饱和导通压降的测量系统,该系统不仅可以有效监测出IGBT模块的饱和导通压降,而且可靠性和精度均较高。（3）提出了一种基于ESR（Equivalent Series Resistance）和电容值的铝电解电容器状态监测方法。首先,在ANSYS 15.0中搭建了基于电-热耦合的铝电解电容器三维有限元仿真模型,探讨了电容器的结构（高径比）、外部的环境温度以及注入纹波电流等参数对电解电容器核温的影响。其次,提出了一种基于铝电解电容器放电规律的ESR和电容值的监测方法,通过对铝电解电容器放电过程中的电压曲线进行实时采样,并结合其放电过程中电压和电流之间的关系式,建立了ESR和电容值的计算模型。最后,设计了一套可以监测铝电解电容器ESR值和电容值变化的系统,通过测得的RESR和电容值C来评估铝电解电容器的健康状态。