Operational Forecasting for an Offshore Wind Turbine: Benchmarking Data-Driven against Physics-Informed Machine Learning
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 113
فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJMTE-22-2_004
تاریخ نمایه سازی: 1 تیر 1405
چکیده مقاله:
Accurate forecasting of operational parameters is essential for predictive maintenance and digital twinning of offshore wind turbines. Using a unique dataset from the Levenmouth ۷MW demonstration turbine, we compare a purely data-driven stacked ensemble model (StackedRidge) with a novel physics-informed neural network (GET-PINN) that incorporates the Energy Gradient (K) parameter from Energy Gradient Theory (GET). The StackedRidge model achieves superior predictive accuracy (RMSE = ۰.۲۹۷۶, R² = ۰.۹۷۳۱) for barometric pressure signals. In contrast, the GET-PINN provides valuable physics-aware diagnostics by jointly estimating the flow instability parameter K, supporting the detection of phenomena such as vortex-induced vibrations (VIV), albeit with higher forecasting error. These results highlight the complementary strengths of the two approaches: the stacked ensemble for high-fidelity point forecasting and the GET-PINN for interpretable, physics-guided maintenance decision support in operational wind farm digital twins.
کلیدواژه ها:
Floating Offshore Wind Turbine (FWOT) ، Physics-Informed Neural Networks (PINN) ، Gradient Energy Theory (GET) ، Digital Twin ، Hybrid ML
نویسندگان
Kimia Nazarizadeh
Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
Hashem Nowruzi
Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :