本发明公开了基于传热模型的柔直换流阀热状态在线监测装置及方法，涉及电力设备监测领域；目前，柔直换流阀监测成本高，不能在线实时监测；本发明包括水冷散热器、测温传感器、流量传感器、信号传输装置和上位机，测温传感器包括设于水冷散热器进水口的第一测温传感器Tin，设于水冷散热器出水口的第二测温传感器Tout，用于检测外部环境温度的第三测温传感器Tair，设于IGBT器件底部基板四周的第四测温传感器Ts1、第五测温传感器Ts2、第六测温传感器Ts3、第七测温传感器Ts4，设于水冷散热器侧面的第八测温传感器Tsink。本技术方案不需要绝热箱，直接通过采集温度、流量信息，在线进行换流阀的热状态的实时监测，及时发现问题，提高了柔直换流阀的工作可靠性。