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
laura完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Ran完成签到,获得积分10
2秒前
拼搏的飞机完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
茉莉花完成签到,获得积分10
4秒前
予秋发布了新的文献求助10
5秒前
Asteria完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
孤独的根号三应助Banananan采纳,获得10
8秒前
烟花应助Lion采纳,获得10
10秒前
ldc114514完成签到,获得积分10
11秒前
徐佳达发布了新的文献求助10
11秒前
ww完成签到,获得积分10
12秒前
17秒前
予秋完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
阿朱完成签到,获得积分20
20秒前
22秒前
sinmon完成签到,获得积分10
22秒前
sherif完成签到,获得积分10
23秒前
zhangsy0124发布了新的文献求助80
23秒前
不可靠月亮完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
tx应助wyl采纳,获得10
28秒前
苏苏诺诺2023完成签到,获得积分10
30秒前
学术虫发布了新的文献求助10
32秒前
34秒前
34秒前
务实秀完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
Lion发布了新的文献求助10
38秒前
acadedog完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
隐形白山完成签到,获得积分20
41秒前
41秒前
田様应助可乐采纳,获得10
42秒前
43秒前
智文完成签到 ,获得积分10
44秒前
复杂大有完成签到,获得积分10
44秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Health and Wellbeing for Babies and Children 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7545269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9128946
关于积分的说明 19502903
捐赠科研通 7139910
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3258847
关于科研通互助平台的介绍 2426198
邀请新用户注册赠送积分活动 2247282