Multivariate Anomaly Detection and Early Warning Framework for Wind Turbine Condition Monitoring Using SCADA Data

SCADA系统 异常检测 涡轮机 预警系统 异常(物理) 风力发电 计算机科学 实时计算 环境科学 数据挖掘 工程类 航空航天工程 电气工程 电信 物理 凝聚态物理
作者
Chenlong Feng,Chao Liu,Dongxiang Jiang,Detong Kong,Wei Zhang
出处
期刊:Journal of Energy Engineering-asce [American Society of Civil Engineers]
卷期号:149 (6) 被引量:3
标识
DOI:10.1061/jleed9.eyeng-4843
摘要

Wind speed power characteristics are essential in evaluating the state of the wind turbine. The supervisory control and data acquisition (SCADA) data are massively collected and could be important resources for condition monitoring and anomaly detection of wind turbines if properly utilized. A systematic early-stage anomaly detection framework is built in this work consisting of three phases: (1) an improved data cleaning algorithm based on kernel density estimation (KDE) is presented to remove outliers of SCADA data where the constraint of the Gaussian distribution assumption is eliminated for describing the real distribution of power outputs in each wind speed interval; (2) deep neural networks (DNNs) are used to establish a multivariate power curve (MPC) model where the dependencies of multidimensional variables on power output are considered and selected by Pearson correlation analysis; and (3) the sequential probability ratio test (SPRT) is adopted to estimate the distribution of power residuals and used for anomaly detection and early warning. The case studies verified the efficacy of the proposed framework where 91 faults from 38 wind turbines in two wind farms are successfully detected in the early stage.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
昏睡的桐完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
传奇3应助anne采纳,获得10
3秒前
berry应助queer采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
整齐的乐驹完成签到 ,获得积分10
4秒前
博士发布了新的文献求助10
4秒前
斯文败类应助hvgjgfjhgjh采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助mark采纳,获得10
6秒前
小迷糊完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
孙小子发布了新的文献求助10
9秒前
chao完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
潜山耕之完成签到,获得积分10
11秒前
Kao应助橘子采纳,获得10
12秒前
Ava应助博士采纳,获得10
13秒前
核桃应助Muller采纳,获得30
14秒前
王微小胖胖完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
昊昊完成签到 ,获得积分10
16秒前
叠嶂间听云完成签到,获得积分10
17秒前
英俊的铭应助低调小狗采纳,获得10
17秒前
18秒前
19秒前
hvgjgfjhgjh发布了新的文献求助10
20秒前
跳跃靖发布了新的文献求助30
21秒前
起落完成签到 ,获得积分10
21秒前
Susan完成签到,获得积分10
25秒前
热心市民小红花给Rainyin的求助进行了留言
25秒前
年年年年完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
烟花应助故里采纳,获得10
28秒前
娇气的灭绝完成签到,获得积分10
31秒前
Chu完成签到,获得积分10
32秒前
博士完成签到,获得积分20
32秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
CLSI M27M44S Performance Standards for Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts Fourth Edition 400
Python for Chemists 400
Analytical Separation Science 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7110438
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8764140
关于积分的说明 18534333
捐赠科研通 6677645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3143683
关于科研通互助平台的介绍 2258872
邀请新用户注册赠送积分活动 2118640