论文精度：基于多特征组合的机器学习海上风电功率预测模型

论文地址：https://arxiv.org/pdf/2503.13493

一、研究背景与意义

1.1 海上风电发展现状

随着全球能源需求激增与环境问题加剧，海上风电已成为能源转型的重要方向。美国墨西哥湾等近海区域凭借稳定风力资源，成为海上风电开发的热点。风电场的选址和运营高度依赖精准的风速和功率预测，但存在三大核心挑战：

• ​数据维度复杂：需整合气象站、浮标、卫星等多源异构数据
• ​时空不确定性：风速具有高度波动性和间歇性特征
• ​物理转换误差：从风速到功率的非线性转换存在累积误差

1.2 机器学习预测模型演进

传统预测方法（ARIMA等）在非线性特征处理上存在局限，近年研究热点转向机器学习：

• ​时序模型：LSTM/GRU捕捉时间依赖性
• ​空间模型：TCN处理空间相关性
• ​混合模型：CNN-GRU-CGAN融合时空特征
• ​Transformer：自注意力机制处理长序列

二、研究目标与方法论

2.1 核心科学问题

本文聚焦两个关键问题：

1. ​特征组合效应：单特征vs多特征输入的预测性能差异