Rlanet: un modelo de memoria a largo y corto plazo anidado con convolución residual y un mecanismo de atención para el diagnóstico de fallas en turbinas eólicas
Autores: Sun, Ruiwang; Guan, Longfei; Diao, Naizhe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Rlanet: un modelo de memoria a largo y corto plazo anidado con convolución residual y un mecanismo de atención para el diagnóstico de fallas en turbinas eólicas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propone un modelo de diagnóstico de fallas para sistemas de energía eólica que utiliza una red residual de convolución anidada de memoria a largo plazo y corto plazo
junto con un mecanismo de atención y técnicas de ingeniería de características.
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un nuevo modelo de diagnóstico de fallas para sistemas de energía eólica llamado red neuronal de memoria a largo plazo anidada con convolución residual y mecanismo de atención (rlaNet). El método primero preprocesa los datos SCADA a través de ingeniería de características, utiliza el método de interpolación de Hermite para manejar datos faltantes y emplea la técnica de reducción de dimensionalidad basada en información mutua para mejorar la calidad de los datos y eliminar información redundante. rlaNet combina redes residuales y redes neuronales de memoria a largo plazo anidadas para reemplazar las redes neuronales convolucionales tradicionales y las arquitecturas estándar de memoria a corto plazo, mejorando así la extracción de características y garantizando la abstracción y profundidad de las características extraídas. Además, el modelo enfatiza el aprendizaje ponderado de características espacio-temporales en los datos de entrada, mejora el enfoque en características clave y aumenta la eficiencia del entrenamiento. Los resultados experimentales muestran que rlaNet logra una precisión de más del 90% en el diagnóstico de fallas en turbinas eólicas, demostrando una buena robustez. Además, experimentos de simulación de ruido verifican la resistencia del modelo a la interferencia, proporcionando una solución confiable para el diagnóstico de fallas en turbinas eólicas en condiciones operativas complejas.
Descripción
Este documento propone un nuevo modelo de diagnóstico de fallas para sistemas de energía eólica llamado red neuronal de memoria a largo plazo anidada con convolución residual y mecanismo de atención (rlaNet). El método primero preprocesa los datos SCADA a través de ingeniería de características, utiliza el método de interpolación de Hermite para manejar datos faltantes y emplea la técnica de reducción de dimensionalidad basada en información mutua para mejorar la calidad de los datos y eliminar información redundante. rlaNet combina redes residuales y redes neuronales de memoria a largo plazo anidadas para reemplazar las redes neuronales convolucionales tradicionales y las arquitecturas estándar de memoria a corto plazo, mejorando así la extracción de características y garantizando la abstracción y profundidad de las características extraídas. Además, el modelo enfatiza el aprendizaje ponderado de características espacio-temporales en los datos de entrada, mejora el enfoque en características clave y aumenta la eficiencia del entrenamiento. Los resultados experimentales muestran que rlaNet logra una precisión de más del 90% en el diagnóstico de fallas en turbinas eólicas, demostrando una buena robustez. Además, experimentos de simulación de ruido verifican la resistencia del modelo a la interferencia, proporcionando una solución confiable para el diagnóstico de fallas en turbinas eólicas en condiciones operativas complejas.