变压器是电力系统中必不可少的一环,多年来对变压器的研究也从未止步。电力变压器作为电力系统中最重要的电气主设备之一,其运行状态直接影响着电力系统的安全与稳定。目前我国经济发展愈发迅速,电网规模随之扩大,用电量也大大增加,投入运行的变压器日益增加。一方面,电网规模的扩大会使断路器等设备操作日益频繁,因此产生的铁磁谐振、励磁涌流等电磁暂态现象带来的冲击逐渐增多,且由于特高压输电造成的和应涌流、直流偏磁等电磁暂态现象依然需要依靠变压器精确的模型进行计算分析,在设计、生产变压器时也需要进行相应的精确计算。另一方面,目前电力系统的建模趋于精细化,对各个元件的精度要求越来越高,建立准确的变压器电磁暂态模型是开展电力系统电磁暂态仿真研究的基础。且特高压输电及继电保护等领域都需要变压器更精确的建模。而变压器建模有两个关键点,第一点为变压器结构的表示,变压器结构的表示即为其铁芯形式或者说磁路的表示,不同铁芯形式显然特性有差别,会影响计算结果,在目前变压器的研究中,对变压器结构的描述不充分,很多模型不考虑变压器的结构,所以计算出的结果精度不足。第二点为变压器铁芯的磁导率变化的表示,变压器与电力系统其他设备的一大区别在于铁磁材料是其能量传输的主要路径,能否准确对铁磁材料进行建模表示,会对计算结果产生很大影响。很多研究在这一问题上使用单值非线性曲线而非磁滞模型,即使使用了磁滞模型,在进行磁滞模型的参数获取时,使用的算法时间长,精度低,辨识结果不准确。论文的主要研究工作围绕这两个问题展开,针对第一个问题,本文通过对变压器铁芯拓扑结构的分析,分别建立了不同结构形式变压器的磁路,并对磁路进行分析,通过推导得出变压器的自感互感矩阵,可以精确表示变压器的几何结构与磁路分布,并推导了使用数值积分离散化对方程进行求解的方法;针对第二个问题,本文使用J-A（Jiles-Atherton）模型表示磁滞,并研究了J-A模型与变压器电磁暂态建模结合的方法。相比于使用非线性曲线,对铁磁材料性质的描述更为准确;此外,本文研究了J-A磁滞模型的求解方法及其各个参数对J-A模型的影响,并在此基础上研究了J-A模型参数辨识的方法,提出了改进秃鹰搜索算法IBES（improved bald eagle search,IBES）对磁滞回线进行参数辨识的方法,从而能得出精确的参数用于建模。最后通过实验验证本文辨识方法及变压器电磁暂态模型的准确性。本文方法具有广阔的应用前景。本文推导的磁路模型及其求解方法,不受限于变压器结构,可以拓展至更多结构形式的变压器,且采用的离散化方法与PSCAD等电磁暂态仿真软件建立元件的方法一致,方便未来嵌入至电磁暂态仿真软件拓展变压器元件库;基于改进秃鹰搜索算法的J-A模型参数辨识方法,可高效准确地获取J-A模型参数,可用于变压器、互感器建模及有限元分析、剩磁预测等领域,具有工程应用价值。