Основные подходы прогнозирования выработки ветровых электростанций и их результативность
Автор: Игнатьев Е.В., Дерюгина Г.В., Голубков У.Ф.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 4 т.19, 2026 года.
Бесплатный доступ
В статье проводится анализ основных методологических подходов к прогнозированию выработки электроэнергии ветровыми электростанциями (ВЭС). Модели прогнозирования классифицируются по временным горизонтам (краткосрочные прогнозы и прогнозы среднемноголетней выработки) и методологии их построения (физические, статистические и гибридные методы). Физические модели основываются на численных прогнозах погоды (ЧПП) и характеристиках ВЭС (включающих характеристики оборудования ВЭС; описание площадки ВЭС; схему размещения ВЭУ на площадке ВЭС и т.д.), не требуют обучения на исторических данных и обеспечивают высокую точность при среднесрочном и долгосрочном прогнозировании. Статистические модели используют регрессионные методы и методы машинного обучения для выявления закономерностей между множеством влияющих переменных, что делает их наиболее эффективными для краткосрочных прогнозов, однако они требуют больших объемов качественных данных. Гибридные модели объединяют преимущества физических и статистических методов, включая современные подходы, такие как ансамблевое обучение и нейросетевые алгоритмы, что позволяет повысить точность прогнозов и их адаптивность. В статье представлен обзор современных исследований в области прогнозирования выработки электроэнергии ВЭС и ключевые метрики оценки точности прогнозов. Отмечены основные проблемы, связанные с обработкой данных, необходимостью стандартизации подходов к оценке моделей, а также перспективные направления развития прогнозных методов с учетом современных вычислительных возможностей и увеличения доступных объемов данных.
Ветровая энергия, прогнозирование, оптимизация, гибридные методы, ошибка прогнозирования
Короткий адрес: https://sciup.org/146283301
IDR: 146283301 | УДК: 551.509.39; 621.311.24
Basic Approaches to Forecasting Wind Power Plant Output and Their Effectiveness
The article analyzes the main methodological approaches to forecasting electricity generation by wind farms. Forecasting models are classified based on their time horizon (short-term forecasts and long-term average generation forecasts) and the methodology used for their development (physical, statistical, and hybrid methods). Physical models are based on numerical weather prediction data and characteristics of wind farms, including equipment specifications, site descriptions, and wind turbine placement schemes. These models do not require training on historical data and provide high accuracy in medium- and long-term forecasting. Statistical models use regression methods and machine learning techniques to identify relationships between multiple influencing variables, making them particularly effective for short-term forecasting. However, they require large volumes of high-quality data. Hybrid models combine the strengths of both physical and statistical approaches, incorporating modern techniques such as ensemble learning and neural network algorithms, which enhance forecast accuracy and adaptability. The article provides a review of recent studies on wind power generation forecasting and the key metrics used to assess forecast accuracy. It addresses major challenges related to data processing, the need for standardized model evaluation approaches, and promising future directions for the development of forecasting methods, considering the advancements in computational power and the increasing availability of large datasets.