兰氏动力曲线分析的扩展：通过操作状态分离
摘要：风力涡轮发电机功率输出的动力学特性已经通过兰金方程得到充分验证。该方法利用对风速和功率输出进行时间分辨率高的测量，以获得能量转换过程的漂移和扩散系数。这些系数完全确定了具有高斯白噪声的兰金随机微分方程。漂移项表示系统的确定性行为，而扩散项描述了系统的随机行为。准确估计这些系数对于理解风力涡轮功率转换过程的动力学非常重要。我们展示了风力涡轮功率输出的动力学具有对涡轮不同运行状态的隐藏依赖性。在这里，我们使用基于聚类皮尔逊相关矩阵的方法，对不同可观测量在移动时间窗口上进行聚类，以识别不同的运行状态。我们总共确定了五种运行状态，例如额定功率状态。这些不同的运行状态区分了相互依赖的非平稳行为，并代表了不同的涡轮控制设置。作为下一步，我们将我们的兰金分析条件限制在这些不同的状态上，以揭示每个运行状态下功率转换过程的明显不同行为。此外，在我们的新表示中，典型的兰金动力学中常见的滞后效应似乎得到了解决。我们将这些通常观察到的滞后效应明确地归因于风能系统在我们估计的不同运行状态之间的变化。在本文中，我们讨论了滞后切换的意义以及检测风力涡轮异常行为的进一步影响。
作者：Christian Philipp, Henrik M. Bette, Matthias W"achter, Jan A. Freund, Thomas Guhr, Joachim Peinke
论文ID：2305.15512
分类：Data Analysis, Statistics and Probability
分类简称：physics.data-an
提交时间：2023-06-27