本书围绕电力系统数字化转型需求，系统研究了数字孪生技术在油浸式变压器状态监测中的应用。全书首先阐述数字孪生技术的概念特征及其在电气设备监测中的价值；其次深入分析变压器电磁－结构－温度－流场的多物理场耦合机理，建立各物理场控制方程；进而提出基于有限元和本征正交分解的降阶建模方法，实现计算效率与精度的平衡；最后结合220kV变压器案例，构建温度场数字孪生模型实现热点温度预测，并融合油中溶解气体数据改进LightGBM算法提升故障诊断准确性。本书特点在于理论联系实际，形成了从机理分析到建模优化的完整技术路线，集成了有限元仿真与机器学习方法，具有一定的创新性和实用价值，可为变压器智能运维提供技术支持。 本书可作为相关领域工程技术人员、科学技术研究人员参考书。

前言
第1章 概述
1.1 数字化建设
1.2 油浸式变压器
1.3 数字孪生模型
1.4 数字孪生技术在输变电设备领域的应用
1.5 面向数字孪生应用的油浸式变压器多物理场耦合方法概述
小结
第2章 变压器数字孪生建模及多物理场数学模型
2.1 变压器数字孪生实现架构
2.2 油浸式变压器振动特性与热特性
2.3 油浸式变压器绕组漏磁场
2.4 油浸式变压器绕组轴向振动
2.5 油浸式变压器绕组产热及油流传热
小结
第3章 变压器多物理场耦合有限元建模及仿真计算
3.1 变压器基本参数及几何模型
3.2 有限元数值计算方法及ANSYS软件介绍
3.3 电磁—振动耦合场有限元数值建模
3.4 变压器电磁-振动耦合场有限元仿真
3.5 电磁-流体-温度耦合场有限元数值建模
3.6 变压器电磁-流体-温度耦合场有限元仿真
小结
第4章 基于POD的变压器多物理场有限元降阶建模及数值计算
4.1 本征正交分解方法原理
4.2 变压器降阶建模搭建方法
4.3 数值计算模型
4.4 阶数对计算精度的影响
4.5 降阶模型与全阶模型的计算时间
小结
第5章 220kV油浸式变压器温度场数字孪生建模
5.1 计算模型的建立与求解条件设置
5.2 温度场数字孪生模型仿真验证
小结
第6章 基于数字孪生的油浸式变压器健康监测
6.1 变压器常见内部故障与产气特征
6.2 数据驱动模型
6.3 基于GCLightGBM混合集成模型的变压器状态监测
6.4 变压器状态监测试验分析
小结
参考文献