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
斯文败类应助张7采纳,获得10
1秒前
wang完成签到,获得积分10
1秒前
阿越发布了新的文献求助10
2秒前
ahnam完成签到,获得积分10
2秒前
xiaochi完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
lyf完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
坚定的莫茗完成签到 ,获得积分20
9秒前
维生素发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
桐桐应助飞羽采纳,获得10
10秒前
Mansis发布了新的文献求助10
10秒前
阿博发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
今后应助潇涯采纳,获得10
12秒前
HighJoy完成签到 ,获得积分10
12秒前
CAOHOU应助小魔王采纳,获得10
13秒前
13秒前
JJ完成签到,获得积分10
13秒前
隐形曼青应助大气芷烟采纳,获得10
14秒前
阿越完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
zy应助zhl采纳,获得10
15秒前
DJY完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI2S应助戚薇采纳,获得10
16秒前
17秒前
AshleyXRB完成签到,获得积分10
17秒前
Ava应助阿越采纳,获得10
17秒前
铀氪锂锂发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
DJY发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
叶叶发布了新的文献求助10
19秒前
CodeCraft应助细斟北斗采纳,获得10
19秒前
lei完成签到,获得积分10
19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
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
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
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 7117518
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8770337
关于积分的说明 18546138
捐赠科研通 6689665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3146645
关于科研通互助平台的介绍 2264239
邀请新用户注册赠送积分活动 2121295