本发明涉及一种电力变压器直流偏磁运行状态监测方法及系统，所述方法包括：获取变压器的振动信号、声音信号和负载电流；基于所述振动信号，采用双时域S变换法得到振动特征向量；基于所述声音信号，采用双时域S变换法得到声音特征向量；基于所述振动特征向量、所述声音特征向量和所述负载电流构建三阶非负张量；基于所述三阶非负张量，得到非负核心张量；进一步构建所述非负核心张量的统计量；确定所述统计量的元素平均值，进一步确定控制阈值范围；基于所述元素平均值和所述控制阈值范围确定变压器是否发生直流偏磁。本发明通过对变压器的负载电流、振动信号和声音信号进行实时监测，能够实现变压器直流偏磁下工作状态的高效、准确判断。