进入21 世纪，特高压交直流输电线路运营里程快速增加，实现了电能的远距离输送，为经济社会发展提供了能源保障。但是，作为电能输送的载体，超长距离的输电线路受气象因素的影响更加明显，灾害性气象现象给输电线路的稳定运行带来更大威胁。覆冰舞动是输电线路安全稳定运行的主要威胁之一，大范围的线路覆冰舞动事故，会造成严重的经济损失和社会影响。

输电线路覆冰舞动的产生和发展过程十分复杂。导致线路覆冰舞动的因素众多，不仅涉及气象要素、输电线路结构参数和地形因素，还可能包括许多其他随机因素，而目前的研究多是针对孤立参数进行分析，研究成果具有较大的局限性。同时，输电线路舞动已经不再是单纯的偶发现象，面临新的形势和挑战，现有的舞动预测预警技术在时效性、准确性和普适性方面都有待提升。通过系统分析影响输电线路舞动的主要参数，综合研究多参数、多因素对输电线路舞动的影响关系，是输电线路舞动预测预警技术的发展方向。

本书总结分析了输电线路舞动危害、舞动机理、舞动分布特征和规律，阐述了输电线路覆冰、舞动气象影响因素及精细化气象要素预报技术，重点介绍了基于人工智能和大数据技术的线路覆冰、舞动预警模型和舞动预警系统研究及应用等内容。全书共九章，具体内容包含输电线路舞动概述、我国输电线路历史舞动规律及特点、输电线路覆冰、输电线路舞动影响因素试验与仿真、输电线路舞动气象因素精细化预报、基于数据挖掘的输电线路舞动预警、输电线路舞动监测技术、输电线路舞动预警系统实践和输电线路舞动预警案例分析。

本书可供从事输变电运行维护、技术管理、试验研究等工作的人员阅读使用，同时也可供输电线路防舞设备装置生产厂商的技术人员以及高等院校输电、电气专业的教师和学生参考使用。

前言
第1 章 输电线路舞动概述 · 1
1.1 输电线路舞动概念  1
1.2 输电线路舞动危害  1
1.2.1 对输电设备的危害· 2
1.2.2 对输电线路的危害· 2
1.2.3 对电网安全的危害· 2
1.3 输电线路舞动基础理论  3
1.3.1 输电线路舞动研究现状  3
1.3.2 Den Hartog 的垂直舞动理论 · 4
1.3.3 O.Nigol 的扭转舞动理论  7
1.3.4 其他舞动理论 · 9
第2 章 我国输电线路历史舞动规律及特点  10
2.1 输电线路舞动地域分布特点  11
2.2 输电线路舞动季节特点 · 13
2.3 输电线路舞动地形特点 · 13
2.4 舞动的输电线路结构特点 · 14
2.4.1 输电线路走向规律 14
2.4.2 输电线路电压等级规律 · 15
2.4.3 输电线路分裂数规律 · 15
2.4.4 输电线路截面积规律 · 16
第3 章 输电线路覆冰  19
3.1 影响覆冰的气象因素 · 19
3.1.1 空气温度  19
3.1.2 空气相对湿度  19
3.1.3 风速风向  20
3.2 覆冰形成机理 · 21
3.2.1 线路覆冰的热力学机理与模型  21
3.2.2 线路覆冰的流体力学机理与模型  22
3.3 覆冰的基础形态 · 23
3.3.1 覆冰的主要形式  23
3.3.2 覆冰常见形状  25
3.3.3 覆冰厚度  25
3.3.4 覆冰危害  26
3.4 输电线路覆冰增长试验 · 26
3.4.1 线路型号对覆冰增长的影响  27
3.4.2 环境参数对线路覆冰增长的影响  28
第4 章 输电线路舞动影响因素试验与仿真  30
4.1 覆冰对输电线路气动失稳的影响 · 30
4.1.1 不同冰形的输电线路气动失稳特征  31
4.1.2 不同初凝角的输电线路气动失稳特征  40
4.1.3 不同冰形对输电线路舞动特性分析  43
4.2 线路结构参数对舞动特性的影响 · 49
4.2.1 档距对舞动特性的影响  49
4.2.2 分裂数对输电线路舞动特性的影响  55
4.3 风场变化对输电线路舞动特性的影响 · 56
4.3.1 稳定风场条件下的输电线路舞动特性  56
4.3.2 空间风场（微地形）条件下线路舞动特性  60
4.3.3 垂直风向对输电线路舞动特性影响  64
第5 章 输电线路舞动气象因素精细化预报  71
5.1 数值预报概述 · 71
5.2 精细化气象要素预报 · 72
5.3 区域数值预报 · 73
5.3.1 技术方法  73
5.3.2 数值预报输出及检验 · 74
5.4 动力降尺度 · 75
5.4.1 技术方法  75
5.4.2 动力降尺度输出  76
5.4.3 数据资料和技术流程 · 76
5.5 预报产品自修正 · 77
5.5.1 气温和湿度订正技术 · 77
5.5.2 风速订正技术  79
第6 章 基于数据挖掘的输电线路舞动预警  82
6.1 输电线路舞动预警思路 · 82
6.2 覆冰增长模型 · 83
6.2.1 覆冰参数化方案  83
6.2.2 参数化方案优化  86
6.2.3 覆冰形状的变化及厚度计算方法 · 89
6.3 冻雨预测模型 · 92
6.3.1 冻雨分布特征  92
6.3.2 机器学习算法对冻雨预报的作用 · 93
6.3.3 冻雨参数化方案构建及优化 · 97
6.4 输电线路舞动预警及优化  100
6.4.1 基于支持矢量机的区域舞动气象条件预警  102
6.4.2 基于Adaboost 集成学习算法的线路舞动预警  105
6.4.3 基于Bayes-Adaboost 方法的舞动预警  108
第7 章 输电线路舞动监测技术  110
7.1 基于单目视觉测量的舞动监测技术  111
7.1.1 成像模型  112
7.1.2 标定方法  114
7.2 基于加速度传感器的舞动监测技术  115
7.2.1 加速度—位移转换原理  116
7.2.2 三维位移矢量合成原理  118
7.3 基于IMU 的舞动监测技术 · 118
7.4 基于Φ-OTDR 传感技术的舞动监测技术  120
7.4.1 光纤散射  120
7.4.2 瑞利散射  121
7.4.3 Φ-OTDR 传感技术  122
7.5 其他舞动监测技术 · 127
7.5.1 基于GPS-RTK 技术的输电线路舞动监测技术  127
7.5.2 基于角度信息的舞动监测技术  128
7.5.3 简易观测法  129
7.5.4 摄像仪简单观测法  130
7.5.5 经纬仪观测法  131
第8 章 输电线路舞动预警系统实践  133
8.1 系统方案 · 133
8.2 系统设计 · 134
8.2.1 设计原则  135
8.2.2 软件设计方案  136
8.2.3 硬件设计方案  139
8.2.4 信息通信与交互设计  141
8.2.5 信息安全防护  144
8.3 示范建设 · 145
8.3.1 数值预报结果  145
8.3.2 覆冰预警  146
8.3.3 冻雨预警  146
8.3.4 舞动预警  146
第9 章 输电线路舞动预警案例分析  148
9.1 冻雨覆冰舞动跳闸案例 · 148
9.2 多条线路覆冰舞动案例 · 151
9.2.1 线路Ⅰ覆冰舞动案例  151
9.2.2 线路Ⅱ覆冰舞动案例  152
9.2.3 线路Ⅲ覆冰舞动案例  153
9.3 雨雪冰冻天气现场观测案例 · 154
9.3.1 现场观测Ⅰ组  154
9.3.2 现场观测Ⅱ组  156
9.3.3 现场观测Ⅲ组  157
9.4 大面积覆冰舞动案例 · 160
9.4.1 线路运行情况  160
9.4.2 气象特征分析  161
9.4.3 分析总结  162
参考文献  164