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
刚刚
迅速语风完成签到,获得积分10
1秒前
乐观飞双发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
希望天下0贩的0应助白榆采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
绵羊小姐发布了新的文献求助10
3秒前
英俊的铭应助虚拟的怀绿采纳,获得10
3秒前
Anonymous应助依风采纳,获得20
3秒前
3秒前
Anonymous应助依风采纳,获得20
4秒前
旭东静静发布了新的文献求助10
4秒前
四羟基合铝酸钾完成签到,获得积分10
5秒前
今后应助淡然冬灵采纳,获得10
6秒前
碧蓝复天发布了新的文献求助10
7秒前
刘小谁完成签到,获得积分10
7秒前
Cocoism发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
居单在此发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
zzz完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
dq发布了新的文献求助100
9秒前
Adore完成签到,获得积分0
9秒前
9秒前
科研通AI6.2应助yumi采纳,获得10
9秒前
10秒前
虚拟的怀绿完成签到,获得积分10
10秒前
淡然的雨真完成签到,获得积分10
10秒前
Menand发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
14秒前
jswoon发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
maxlovol完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rutherford's Vascular Surgery and Endovascular Therapy, 2‑Volume Set, 11th Edition 480
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 7665470
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235396
关于积分的说明 19873602
捐赠科研通 7234590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283557
关于科研通互助平台的介绍 2442323
邀请新用户注册赠送积分活动 2284564