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
kai完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
快乐翎发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Ava应助WZQ采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
6秒前
xhh发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助俭朴的翠阳采纳,获得10
10秒前
搜集达人应助Upup采纳,获得10
10秒前
华仔应助层云采纳,获得10
11秒前
太叔白易完成签到,获得积分0
12秒前
酷炫的初阳完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Jasper应助手提袋子的猫采纳,获得10
13秒前
哎呦完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
科研通AI6.2应助xy采纳,获得10
16秒前
lii完成签到,获得积分10
19秒前
纯真怜梦发布了新的文献求助10
19秒前
赘婿应助简单凡桃采纳,获得10
19秒前
21秒前
海盗船长完成签到,获得积分10
21秒前
缙云山2020完成签到,获得积分10
22秒前
lyc完成签到,获得积分10
22秒前
vicin完成签到,获得积分10
22秒前
美好黑猫完成签到,获得积分10
23秒前
GBRUCE完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
24秒前
缪立威完成签到,获得积分10
25秒前
雪满头完成签到,获得积分0
25秒前
小慧发布了新的文献求助10
26秒前
大胆迎梅完成签到,获得积分10
27秒前
Lucas应助Anzie采纳,获得10
27秒前
dkm完成签到,获得积分10
27秒前
热心市民范女士完成签到,获得积分10
28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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
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
Data book on fatigue strength of metallic materials 500
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 7567536
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9147455
关于积分的说明 19561237
捐赠科研通 7153547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3262864
关于科研通互助平台的介绍 2428972
邀请新用户注册赠送积分活动 2252875