海上石油平台电力系统为海上石油钻井平台和生活区提供电能,保证石油的产出,其稳定运行尤为重要。干式变压器作为海上电力系统中连接发电平台和用电平台的枢纽设备,减小变压器故障率对于提升系统可靠性具有重要意义。过热故障是变压器的常见故障之一,轻者会加速绝缘老化,重者将导致变压器起火爆炸等事故,但是干式变压器其相比于陆上大电网中常用的油浸式变压器在器身结构和运行特点方面有较大不同,热特性分析方法有所差异。本文聚焦海上平台使用干式变压器的温升问题,分别从基于电磁热多物理场耦合的温升分析模型、基于热网络模型的过载能力分析和热点温度预测方法等方面进行研究,论文的主要研究内容如下:(1)建立了环氧树脂浇注干式变压器电磁热多物理场耦合模型:分析了磁场和电路的耦合关系,建立了场路耦合有限元模型,提高了干式变压器内部铁芯损耗和绕组损耗计算的准确性;以损耗作为媒介通过间接耦合的方式建立电磁热耦合模型,以二次侧电压、电流、铁心损耗、绕组损耗和温度5个指标验证了模型的准确度,相比于单一温度场分析提高了热特性分析的准确性;可定位最热点温度位置,分析了损耗和温度随负载率的变化规律,为在线监测中温度传感器的布局提供指导。(2)提出了基于热网络模型的干式变压器过载能力分析方法:考虑谐波电流对变压器各部分损耗的影响,修正了热网络模型中的热源输入;建立了绕组外表面到空气和热点位置到绕组外表面的双层热网络模型,通过解析法计算了热点温度;通过最小二乘法识别热网络模型中的热阻和热容参数,解决了在变压器物理参数不足的条件下不能计算热网络模型参数的问题;以过载时间作为过载能力的表征,分析了环境温度和负载率与过载时间的关系,有利于在一定温升限值内提升变压器的过载能力,合理利用变压器的容量。(3)研究了基于红外热成像仪的温度监测方法和基于粒子滤波优化支持向量回归(PF-SVR)的热点温度预测方法。结合电磁热耦合热分析结果确定了红外热成像仪的安装位置,并通过热点温度到绕组外表面的热网络模型将红外热成像仪测量的绕组外表面温度转化为热点温度,将直接测量与间接计算结合,实现了非接触、在线的温度监测,解决了已经投运的变压器不便于安装预埋式温度传感器的问题;将支持向量回归方法应用于干式变压器的热点温度预测,并使用粒子滤波方法对支持向量回归的参数进行优化,该方法可以动态优化支持向量回归的参数,克服了常规优化方法中测试集的数据与训练数据明显不同时,优化效果下降的问题;最后通过实测的热点温度数据验证了基于粒子滤波优化支持向量回归预测方法的准确性。