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
zxcharm完成签到,获得积分10
2秒前
优美世倌完成签到,获得积分10
6秒前
偷得浮生半日闲完成签到,获得积分10
9秒前
sefsfw完成签到,获得积分10
13秒前
友好的牛排完成签到,获得积分10
14秒前
潇洒天亦完成签到 ,获得积分10
17秒前
喜悦蚂蚁完成签到,获得积分10
18秒前
充电宝应助友好的牛排采纳,获得10
19秒前
babyally完成签到,获得积分20
19秒前
土豪的钻石完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
花花完成签到,获得积分10
22秒前
谦让诗完成签到,获得积分10
23秒前
rainny完成签到,获得积分10
23秒前
不回首完成签到 ,获得积分10
25秒前
babyally发布了新的文献求助10
26秒前
摸鱼仙人完成签到,获得积分10
27秒前
King完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
Leo_完成签到,获得积分10
35秒前
思源应助babyally采纳,获得20
36秒前
小阳肖恩完成签到 ,获得积分10
36秒前
荔枝励志完成签到 ,获得积分10
37秒前
魔幻的访云完成签到 ,获得积分10
38秒前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
41秒前
18318933768完成签到,获得积分10
43秒前
Ray发布了新的文献求助10
45秒前
LUMOS完成签到,获得积分10
47秒前
47秒前
爱科研完成签到 ,获得积分10
49秒前
99完成签到 ,获得积分10
50秒前
51秒前
lsy完成签到,获得积分10
52秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得50
54秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
55秒前
55秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
55秒前
HuangShuting完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258640
关于积分的说明 17591778
捐赠科研通 5504542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901588
邀请新用户注册赠送积分活动 1878538
关于科研通互助平台的介绍 1718137