开发南海诸岛屿对我国来说具有重要的战略地位,同时有效利用海洋可再生能源也具有巨大的经济和环保价值,海底电缆在此过程中承担了重要的输电任务。海底电缆的载流量关乎输电系统的安全稳定与经济运行,如何科学准确地计算海底电缆载流量,同时解决海底电缆在登陆上岸后由于散热环境变差导致载流量降低的问题,是困扰电力运行部门的难点。高压直流电缆在输电距离、容量及损耗等方面的优势凸显,且随着柔性直流输电技术的发展,近年来投运的跨海高压直流输电项目明显增多。目前尚无计算高压直流海底电缆载流量的标准,工程上借用计算陆地电缆载流量的IEC标准,然而该标准并未考虑高压直流电缆的绝缘层温差以及海底电缆的特殊运行环境,结果不够准确。近年来提出的一些多场耦合建模与数值计算方法,对相关影响因素的研究还有所欠缺。此外,如何有效地提升高压直流海底电缆在陆域段的载流量研究相对较少。本文考虑高压直流海底电缆在海域段和陆域段的不同敷设方式及相关影响因素,分别研究其载流量的计算方法,并针对陆域段提出直接水冷却循环的载流量提升方案,为高压直流海底电缆在工程应用中技术参数的确定提供理论支撑。本论文的主要研究内容如下:（1）附加绝缘层温差限制条件,在IEC标准的基础上改进高压直流电缆的载流量解析计算式;建立高压直流电缆本体的电磁-热耦合模型,提出考虑芯线温度限值和绝缘层温差限制条件的直流电缆载流量迭代计算法,为后三章节高压直流海底电缆在具体敷设环境下的温度场计算模型改进奠定基础,并通过算例与解析计算式进行了比较。（2）研究海域段海底电缆的散热及多场耦合机理,考虑海底沉积物的渗透性,建立包括高压直流海底电缆本体、海底沉积物和海水的多场耦合模型,进而以数值迭代法实现海域段高压直流海底电缆载流量的计算,与解析法、传统数值解法进行了比较。（3）考虑高压直流海底电缆在陆域敷设环境中空气流动和辐射的影响,在电磁-热耦合模型的基础上分别建立埋地、保护管和电缆沟敷设的电缆温度场计算模型;代入陆域段海底电缆的典型敷设参数计算并与解析法对比,进行载流量的影响分析。（4）基于三维热路模型,提出计算直接水冷却循环方式下电缆载流量的微元迭代法;通过与水冷却循环现场实验的对比验证了所提方法的准确性,并利用所提方法分析了不同水冷却系统参数对载流量提升的影响。