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
1秒前
1秒前
海鸥发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
心易完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.4应助暗月青影采纳,获得10
1秒前
2秒前
4秒前
纯真灵安发布了新的文献求助10
4秒前
田様应助影子采纳,获得10
4秒前
5秒前
tang完成签到,获得积分10
5秒前
大模型应助jhb采纳,获得10
5秒前
光亮灯泡发布了新的文献求助10
6秒前
伏玉发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
jjj发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
BiuBiu怪完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI2S应助Destiny丶成采纳,获得10
7秒前
海鑫王完成签到,获得积分10
7秒前
luozijian发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
咿呀咿呀哟完成签到,获得积分20
8秒前
爆米花应助Spteer采纳,获得10
9秒前
tang发布了新的文献求助10
9秒前
哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
jjj完成签到,获得积分20
10秒前
在水一方应助will采纳,获得10
10秒前
拼搏凝冬发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Kao应助淡水痕采纳,获得10
11秒前
Xyyy完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Raftaar发布了新的文献求助10
13秒前
今后应助KEYAN采纳,获得10
13秒前
耀子发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15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
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
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 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 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 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 7387339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8993970
关于积分的说明 19135819
捐赠科研通 7024066
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228039
关于科研通互助平台的介绍 2390698
邀请新用户注册赠送积分活动 2209125