CN112966630A - 一种超/特高压gis开关设备运行状态评估方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法、系统及设备，用于超/特高压GIS开关设备，包括多传感器数据特征量提取、隶属度函数构造、权重系数评定、层阶模糊运算及状态评估。通过对局部放电信号、振动信号、线圈电流信号和红外图谱进行特征参数提取，并构造正态云隶属度函数，计算得出评价指标对运行状态的隶属度值。进一步分层计算综合权重系数，用分层隶属度值矩阵和权重系数矩阵进行模糊运算，最终评估得出超/特高压GIS开关设备的运行状态。本发明可以实现超/特高压GIS开关设备运行状态在线监测和综合评估，为开关设备的运维和检修提供理论依据和实践支撑。

Description

一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法、系统及设备

技术领域

本发明属于开关设备在线监测与状态评估领域，特别涉及一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法、系统及设备。

背景技术

近年来，超/特高压电网由于输送的电源容量大，电网的短路容量非常大，对开关设备的开断能力考核非常严苛。超/特高压开关设备是超/特高压电网控制和保护的重要核心设备，当电网发生短路故障时，能够顺利的切除短路故障，保证系统的安全与稳定运行。因此，需要对超/特高压开关设备运行状态进行综合评估，确保开关设备运行在安全可靠的状态，保证其开断性能，降低由于电网故障情况下断路器开断失败的概率。

基于运行数据分析与统计，超/特高压GIS开关设备的故障可以分为绝缘故障、机械故障、温升以及开断和关合故障。科学、有效地开展超/特高压GIS开关设备的运行状态综合评估和故障诊断工作，可以发现运行中超/特高压开关设备的运行状态和故障缺陷，并提取有计划的安排运维工作，提高超/特GIS开关设备的运行效率和电网的安全稳定性。

超/特高压GIS开关设备的运行状态评估涉及的指标多，而且各指标之间对评价状态并非是相互独立的，互相之间有一定的交互作用，需要建立评价指标与运行状态的隶属度函数，以及评价指标对目标状态权重系数矩阵。评价过程中很多权重系数或隶属度函数都是模糊的、不确定的，因此GIS开关的设备的状态评估是一项复杂的交叉性工程。

发明内容

为解决现有中GIS开关的设备的状态评估复杂的问题，本发明的目的是提供一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法、系统及设备。超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，通过多传感器数据特征量提取、隶属度函数构造、权重系数评定、层阶模糊运算可以实现GIS开关设备运行状态综合评估。

本发明所采用的技术方案是：

一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，包括：

对局部放电信号、振动信号、线圈电流信号和红外图谱进行特征参数提取；

构造梯形正态云隶属度函数，计算得出评价指标对运行状态的隶属度值，分层计算综合权重系数；

用分层隶属度值矩阵和权重系数矩阵进行模糊运算，得到GIS开关设备总的隶属度值矩阵；

根据总的隶属度值矩阵评估得出超/特高压GIS开关设备的运行状态。

本发明进一步的改进在于：所述梯形正态云隶属度函数用[E_x1，E_x2，E_n，H_e]表征，GIS开关设备的运行状态划分多个等级，评价指标x_i对运行状态j的隶属度函数为

最终构成分层隶属度值矩阵A＝(μ_ij)；

其中，E_x1，E_x2为梯形正态云的期望，E_n为方差，H_e为超熵。

本发明进一步的改进在于：评价指标x_i对运行状态j的正态云隶属度函数由参数E_x1，E_x2，E_n，H_e定义，四个参数计算步骤如下：

划分运行状态的评价等级，对应的区间分别为[0，f₁)、[f₁，f₂)、[f₂，f₃)、[f₃，1]，且满足0<f₁<f₂<f₃<1；

某指标对运行状态j的正态云隶属度函数的参数E_x1，E_x2计算如下：

式中ζ∈(0,1)，代表隶属度值为1的子集在集合(f_j,f_j+1)中的长度比例；

设定某指标在两个相邻运行状态的隶属度值为0.5，得出

取

η为15～25的随机数。

本发明进一步的改进在于：所述综合权重系数的矩阵通过层次分析法和熵权法综合确定，权重系数矩阵z_i＝λw_i+(1-λ)v_i，w_i和v_i分别为第i个指标的主观权重和客观权重，λ为组合系数，λ∈[0,1]。

本发明进一步的改进在于：综合权重数z_i由主观权重系数w_i和客观权重系数v_i综合决定，计算步骤如下：

分层次构建评估指标的对当前级目标的判断矩阵P＝(p_ij)_n×n，p_ij表示指标i相对于指标j对当前级目标的重要程度比值，n表示评价指标的数量；当p_ij<1，表示指标i没有指标j重要；当p_ij＝1，表示指标i和指标j同等重要；当p_ij>1，表示指标i比指标j重要；由判断矩阵可得出一致矩阵B＝(b_ij)_n×n，

求解矩阵B最大特征值对应的单位化特征向量为权重系数w_i；

收集同类型产品历史数据，或通过仿真模拟计算，或两者的方法结合，统计得出评价指标i在多种运行状态下的出现的概率为θ_ij，实测值归一化后为η_ij，则该指标i的熵值为

i＝1,2,L,n；得出评价指标i的权重系数为

i＝1,2,L,n。

本发明进一步的改进在于：所述模糊运算具体包括：

第一层阶模糊运算，分别对第三级评价指标，即，m个局部放电信号的特征参数组、振动信号n个模态分量的特征参数组、线圈电流信号的g个特征参数组，红外图谱分割后h个典型测试点的相对温升，应用正态云隶属度函数，计算出m个局部放电信号的隶属度值向量C₂₁＝[c₁₁,c₁₂,L,c_1m]、n个振动信号模态分量的隶属度值向量C₂₂＝[c₂₁,c₂₂,L,c_2n]、g个线圈电流信号特征参数的隶属度值向量C₂₃＝[c₃₁,c₃₂,L,c_3g]，h个红外图谱典型测试点相对温升的隶属度值向量C₂₄＝[c₄₁,c₄₂,L,c_4h]，得到第二级评价指标的隶属度值矩阵C₂＝[C₂₁,C₂₂,C₂₃,C₂₄]；

第二层阶模糊运算，分别对第二级评价指标的m个局部放电信号、n个振动信号模态分量、g个线圈电流信号特征参数、h个红外图谱典型测试点相对温升的隶属度值向量C₂和对应的权重系数向量Z₂＝[Z₂₁,Z₂₂,Z₂₃,Z₂₄]进行模糊运算，得到第一级评价指标的隶属度值向量C₁＝Z₂oC₂；

第三层阶模糊运算，对第一级评价指标的隶属度值向量C₁和权重系数矩阵Z₁进行模糊运算，得到GIS开关设备四个运行状态总的隶属度值矩阵C₀＝Z₁×C₁。

还包括对采集到的局部放电信号、振动信号、线圈电流信号进行去噪处理，步骤如下：

将信号用X＝(x(0),x(1),L,x(N-1))表示，基于该信号构造Hankel矩阵X1：

L为束参数，且满足关系式M+(L+1)＝N

将构造好的矩阵X1进行奇异值分解：

X1＝UΛV^T

U＝(u₁,u₂,L,u_N-L)为(N-L)×(N-L)的正交矩阵，Λ为(N-L)×(L+1)的对角阵，Λ的主对角元素为矩阵X1的奇异值[σ₁,σ₂,L,σ_L+1]；V＝(v₁,v₂,L,v_L+1)为(L+1)×(L+1)的正交矩阵，矩阵X1展开为：

m＝min((N-L),(L+1))且σ₁>σ₂>L>σ_m。

设

i＝1,2,L,m

将X_i的第1行的所有元素和第2行第L+1列至第N-L行第L+1列的元素构成P_i

P_i＝[x_i.0,x_i.1,L,x_i.N-1]

矩阵X1表示为：

求取矩阵X1的奇异值范数：

设定阈值μ，当K_i>μ时认为[P₁,P₂,L,P_m]的前i个分量包含了该信号的主要成分，用这i个分量重构得到去燥后的信号。

本发明进一步的改进在于：在第一层阶模糊运算时，m个局部放电信号的特征参数组、振动信号n个模态分量的特征参数组、线圈电流信号的g个特征参数组的采用多维正态云隶属度函数，各特征参数组的分量之间认为是独立的。

本发明进一步的改进在于：正态云隶属度函数的四个参数E_x1，E_x2，E_n，H_e，可通过收集同类型产品近几年的数据，或通过仿真模拟计算，或两者的方法结合，统计得出评价指标在四种运行状态下的E_x1，E_x2，E_n，H_e。

本发明进一步的改进在于：评价指标的数量和运行状态的划分可根据实际需求进行适当的增、减，当评价指标的数量发生变化后，综合权重数z_i、主观权重系数w_i、客观权重系数v_i的计算过程同上；当运行状态的划分发生变化后，正态云隶属度函数的四个参数E_x1，E_x2，E_n，H_e的计算方法同上。

一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法系统，包括：

数据提取单元，用于对局部放电信号、振动信号、线圈电流信号和红外图谱进行特征参数提取；

构建隶属度函数单元，用于构造梯形正态云隶属度函数，计算得出评价指标对运行状态的隶属度值，分层计算综合权重系数；

模糊运算单元，用于用分层隶属度值矩阵和权重系数矩阵进行模糊运算，得到GIS开关设备总的隶属度值矩阵；

状态评估单元，用于根据总的隶属度值矩阵评估得出超/特高压GIS开关设备的运行状态。

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法的步骤。

与现有技术相比，本发明至少具有以下技术效果：

本发明的超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，包括多传感器数据特征量提取、隶属度函数构造、权重系数评定、层阶模糊运算及状态评估。通过对局部放电信号、振动信号、线圈电流信号和红外图谱进行特征参数提取，并构造正态云隶属度函数，计算得出评价指标对运行状态的隶属度值。进一步分层计算综合权重系数，用分层隶属度值矩阵和权重系数矩阵进行模糊运算，最终评估得出超/特高压GIS开关设备的运行状态。本发明可以实现超/特高压GIS开关设备运行状态在线监测和综合评估，为开关设备的运维和检修提供理论依据和实践支撑。

附图说明

图1超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法指标体系；

图2分层隶属度值及权重系数关系示意图；

图3为一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法系统结构示意图；

图4为电子设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1至图2所示，一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，通过对局部放电信号、振动信号、线圈电流信号和红外图谱进行特征参数提取，应用分层隶属度值矩阵和权重系数矩阵进行模糊运算，最终评估得出超/特高压GIS开关设备的运行状态。

利用图1至图2所示的计算步骤，实现超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，包括下述步骤：

S1.采集前端传感器的局部放电信号、振动信号、线圈电流信号传输至上位机状态评估软件系统，并对所采集的信号进行去噪，步骤如下：

(1)将信号用X＝(x(0),x(1),L,x(N-1))表示，基于该信号构造Hankel矩阵X1：

L为束参数，且满足关系式M+(L+1)＝N

(2)将构造好的矩阵X1进行奇异值分解：

X1＝UΛV^T

U＝(u₁,u₂,L,u_N-L)为(N-L)×(N-L)的正交矩阵，Λ为(N-L)×(L+1)的对角阵，Λ的主对角元素为矩阵X1的奇异值[σ₁,σ₂,L,σ_L+1]；V＝(v₁,v₂,L,v_L+1)为(L+1)×(L+1)的正交矩阵，矩阵X1展开为：

m＝min((N-L),(L+1))且σ₁>σ₂>L>σ_m。

(3)设X_i＝σ_iu_iv_i ^T∈R^(N-L)×(L+1) i＝1,2,L,m

将X_i的第1行的所有元素和第2行第L+1列至第N-L行第L+1列的元素构成P_i

P_i＝[x_i.0,x_i.1,L,x_i.N-1]

矩阵X1表示为：

(4)求取矩阵X1的奇异值范数：

设定阈值μ，当K_i>μ时认为[P₁,P₂,L,P_m]的前i个分量包含了该信号的主要成分，用这i个分量重构得到去燥后的信号。

S2.对m个特超/特频传感器去燥后的局部放电信号，提取特征参数组[V_i，T1_i，T2_i]，i＝1,2,L,m，V_i，T1_i，T2_i分别为局部放电信号的脉冲幅值、首波长时间、全波长时间。应用变分模式分解振动信号，取前n个模态的特征参数组[I_j，f_j，a_j]，j＝1,2,L,n，I_j，f_j，a_j分别为该模式下振动信号的幅值、频率和衰减常数。应用参数辨识算法提取线圈电流信号的g个特征参数组[t_k，y_k]，k＝1,2,L,g，t_k，y_k分别为线圈电流信号特征参数的时刻和对应幅值。应用二维Qtsu算法和Sobel算法相集合对红外图谱进行分割，并计算图像梯度得到h个典型测试点相对温升δ_γ，γ＝1,2,L,h，

ΔT₁为测试点的实际温升，ΔT₂为测试点额定许用温升。

S3.构造梯形正态云隶属度函数，云模型数字特征用[E_x1，E_x2，E_n，H_e]表征，E_x1，E_x2为梯形正态云的期望，E_n为方差，H_e为超熵。GIS开关设备的运行状态划分为“正常、一般、注意、严重”4个等级，评价指标x_i对运行状态j的隶属度函数为

评价指标x_i对运行状态j的正态云隶属度函数由参数E_x1，E_x2，E_n，H_e定义，四个参数计算步骤如下：

(1)划分运行状态的4个评价等级分别为“正常、一般、注意、严重”，对应的区间分别为[0，f₁)、[f₁，f₂)、[f₂，f₃)、[f₃，1]，且满足0<f₁<f₂<f₃<1。

(2)某指标对运行状态j的正态云隶属度函数的参数E_x1，E_x2计算如下：

式中ζ∈(0,1)，代表隶属度值为1的子集在集合(f_j,f_j+1)中的长度比例。

(3)设定某指标在两个相邻运行状态的隶属度值为0.5，可以得出

取

η为15～25的随机数。

其中，正态云隶属度函数的四个参数E_x1，E_x2，E_n，H_e，可通过收集同类型产品近几年的数据，或通过仿真模拟计算，或两者的方法结合，统计得出评价指标在四种运行状态下的E_x1，E_x2，E_n，H_e。

S4.构建分层评价指标的综合权重系数，综合权重数z_i由主观权重系数w_i和客观权重系数v_i综合决定，计算步骤如下：

(1)分层次构建评估指标的对当前级目标的判断矩阵P＝(p_ij)_n×n，p_ij表示指标i相对于指标j对当前级目标的重要程度比值，n表示评价指标的数量。当p_ij<1，表示指标i没有指标j重要；当p_ij＝1，表示指标i和指标j同等重要；当p_ij>1，表示指标i比指标j重要。由判断矩阵可得出一致矩阵B＝(b_ij)_n×n，

求解矩阵B最大特征值对应的单位化特征向量为权重系数w_i。

(2)收集同类型产品近几年的数据，或通过仿真模拟计算，或两者的方法结合，统计得出评价指标i在四种运行状态下的出现的概率为θ_ij，实测值归一化后为η_ij，则该指标i的熵值为

i＝1,2,L,n。则可以得出，评价指标i的权重系数为

i＝1,2,L,n。

(3)权重系数矩阵z_i＝λw_i+(1-λ)v_i，w_i和v_i分别为第i个指标的主观权重和客观权重，λ为组合系数，λ∈[0,1]。

评价指标的数量和运行状态的划分可根据实际需求进行适当的增、减，当评价指标的数量发生变化后，综合权重数z_i、主观权重系数w_i、客观权重系数v_i的计算过程同上；当运行状态的划分发生变化后，正态云隶属度函数的四个参数E_x1，E_x2，E_n，H_e的计算方法同上。

S5.分层进行超/特高压GIS开关设备运行状态的评估，最终得出运行状态的综合评估结果，具体步骤如下：

(1)第一层阶模糊运算，分别对第三级评价指标，即，m个局部放电信号的特征参数组、振动信号n个模态分量的特征参数组、线圈电流信号的g个特征参数组，红外图谱分割后h个典型测试点的相对温升，应用正态云隶属度函数，计算出m个局部放电信号的隶属度值向量C₂₁＝[c₁₁,c₁₂,L,c_1m]、n个振动信号模态分量的隶属度值向量C₂₂＝[c₂₁,c₂₂,L,c_2n]、g个线圈电流信号特征参数的隶属度值向量C₂₃＝[c₃₁,c₃₂,L,c_3g]，h个红外图谱典型测试点相对温升的隶属度值向量C₂₄＝[c₄₁,c₄₂,L,c_4h]，得到第二级评价指标的隶属度值矩阵C₂＝[C₂₁,C₂₂,C₂₃,C₂₄]。

在第一层阶模糊运算时，m个局部放电信号的特征参数组、振动信号n个模态分量的特征参数组、线圈电流信号的g个特征参数组的采用多维正态云隶属度函数，各特征参数组的分量之间认为是独立的。

第二层阶模糊运算，分别对第二级评价指标的m个局部放电信号、n个振动信号模态分量、g个线圈电流信号特征参数、h个红外图谱典型测试点相对温升的隶属度值向量C₂和对应的权重系数向量Z₂＝[Z₂₁,Z₂₂,Z₂₃,Z₂₄]进行模糊运算，得到第一级评价指标的隶属度值向量C₁＝Z₂oC₂。

第三层阶模糊运算，对第一级评价指标的隶属度值向量C₁和权重系数矩阵Z₁进行模糊运算，得到GIS开关设备四个运行状态总的隶属度值矩阵C₀＝Z₁×C₁，根据隶属度最大原则评估得出GIS的运行状态。

如图3所示，本发明的另一目的在于提出一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法系统，其包括：

数据提取单元，用于对局部放电信号、振动信号、线圈电流信号和红外图谱进行特征参数提取；

函数构建单元，用于构造梯形正态云隶属度函数，计算得出评价指标对运行状态的隶属度值，分层计算综合权重系数；

模糊运算单元，用于用分层隶属度值矩阵和权重系数矩阵进行模糊运算，得到GIS开关设备总的隶属度值矩阵；

状态评估单元，用于根据总的隶属度值矩阵评估得出超/特高压GIS开关设备的运行状态。

如图4所示，本发明第三个目的是提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法的步骤。

本发明第四个目的是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，其特征在于，包括：

对局部放电信号、振动信号、线圈电流信号和红外图谱进行特征参数提取；

构造梯形正态云隶属度函数，计算得出评价指标对运行状态的隶属度值，分层计算综合权重系数；

用分层隶属度值矩阵和权重系数矩阵进行模糊运算，得到GIS开关设备总的隶属度值矩阵；

根据总的隶属度值矩阵评估得出超/特高压GIS开关设备的运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，其特征在于：所述梯形正态云隶属度函数用[E_x1，E_x2，E_n，H_e]表征，GIS开关设备的运行状态划分多个等级，评价指标x_i对运行状态j的隶属度函数为

最终构成分层隶属度值矩阵A＝(μ_ij)；

其中，E_x1，E_x2为梯形正态云的期望，E_n为方差，H_e为超熵。

3.根据权利要求2所述的一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，其特征在于：评价指标x_i对运行状态j的正态云隶属度函数由参数E_x1，E_x2，E_n，H_e定义，四个参数计算步骤如下：

划分运行状态的评价等级，对应的区间分别为[0，f₁)、[f₁，f₂)、[f₂，f₃)、[f₃，1]，且满足0<f₁<f₂<f₃<1；

某指标对运行状态j的正态云隶属度函数的参数E_x1，E_x2计算如下：

式中ζ∈(0,1)，代表隶属度值为1的子集在集合(f_j,f_j+1)中的长度比例；

设定某指标在两个相邻运行状态的隶属度值为0.5，得出

取

η为15～25的随机数。

4.根据权利要求1所述的一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，其特征在于：所述综合权重系数的矩阵通过层次分析法和熵权法综合确定，权重系数矩阵z_i＝λw_i+(1-λ)v_i，w_i和v_i分别为第i个指标的主观权重和客观权重，λ为组合系数，λ∈[0,1]。

5.根据权利要求4所述的一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，其特征在于：综合权重数z_i由主观权重系数w_i和客观权重系数v_i综合决定，计算步骤如下：

分层次构建评估指标的对当前级目标的判断矩阵P＝(p_ij)_n×n，p_ij表示指标i相对于指标j对当前级目标的重要程度比值，n表示评价指标的数量；当p_ij<1，表示指标i没有指标j重要；当p_ij＝1，表示指标i和指标j同等重要；当p_ij>1，表示指标i比指标j重要；由判断矩阵可得出一致矩阵B＝(b_ij)_n×n，

求解矩阵B最大特征值对应的单位化特征向量为权重系数w_i；

收集同类型产品历史数据，或通过仿真模拟计算，或两者的方法结合，统计得出评价指标i在多种运行状态下的出现的概率为θ_ij，实测值归一化后为η_ij，则该指标i的熵值为

得出评价指标i的权重系数为

6.根据权利要求1所述的一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，其特征在于：所述模糊运算具体包括：

第一层阶模糊运算，分别对第三级评价指标，即，m个局部放电信号的特征参数组、振动信号n个模态分量的特征参数组、线圈电流信号的g个特征参数组，红外图谱分割后h个典型测试点的相对温升，应用正态云隶属度函数，计算出m个局部放电信号的隶属度值向量C₂₁＝[c₁₁,c₁₂,L,c_1m]、n个振动信号模态分量的隶属度值向量C₂₂＝[c₂₁,c₂₂,L,c_2n]、g个线圈电流信号特征参数的隶属度值向量C₂₃＝[c₃₁,c₃₂,L,c_3g]，h个红外图谱典型测试点相对温升的隶属度值向量C₂₄＝[c₄₁,c₄₂,L,c_4h]，得到第二级评价指标的隶属度值矩阵C₂＝[C₂₁,C₂₂,C₂₃,C₂₄]；

第二层阶模糊运算，分别对第二级评价指标的m个局部放电信号、n个振动信号模态分量、g个线圈电流信号特征参数、h个红外图谱典型测试点相对温升的隶属度值向量C₂和对应的权重系数向量Z₂＝[Z₂₁,Z₂₂,Z₂₃,Z₂₄]进行模糊运算，得到第一级评价指标的隶属度值向量C₁＝Z₂oC₂；

第三层阶模糊运算，对第一级评价指标的隶属度值向量C₁和权重系数矩阵Z₁进行模糊运算，得到GIS开关设备四个运行状态总的隶属度值矩阵C₀＝Z₁×C₁。

7.根据权利要求1所述的一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法，其特征在于：还包括对采集到的局部放电信号、振动信号、线圈电流信号进行去噪处理，步骤如下：

将信号用X＝(x(0),x(1),L,x(N-1))表示，基于该信号构造Hankel矩阵X1：

L为束参数，且满足关系式M+(L+1)＝N

将构造好的矩阵X1进行奇异值分解：

X1＝UΛV^T

U＝(u₁,u₂,L,u_N-L)为(N-L)×(N-L)的正交矩阵，Λ为(N-L)×(L+1)的对角阵，Λ的主对角元素为矩阵X1的奇异值[σ₁,σ₂,L,σ_L+1]；V＝(v₁,v₂,L,v_L+1)为(L+1)×(L+1)的正交矩阵，矩阵X1展开为：

m＝min((N-L),(L+1))且σ₁>σ₂>L>σ_m；

设

将X_i的第1行的所有元素和第2行第L+1列至第N-L行第L+1列的元素构成P_i

P_i＝[x_i.0,x_i.1,L,x_i.N-1]

矩阵X1表示为：

求取矩阵X1的奇异值范数：

设定阈值μ，当K_i>μ时认为[P₁,P₂,L,P_m]的前i个分量包含了该信号的主要成分，用这i个分量重构得到去燥后的信号。

8.一种超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法系统，其特征在于，包括：

数据提取单元，用于对局部放电信号、振动信号、线圈电流信号和红外图谱进行特征参数提取；

构建隶属度函数单元，用于构造梯形正态云隶属度函数，计算得出评价指标对运行状态的隶属度值，分层计算综合权重系数；

模糊运算单元，用于用分层隶属度值矩阵和权重系数矩阵进行模糊运算，得到GIS开关设备总的隶属度值矩阵；

状态评估单元，用于根据总的隶属度值矩阵评估得出超/特高压GIS开关设备的运行状态。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述超/特高压GIS开关设备运行状态评估方法的步骤。

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