Short-term wind power forecasting integrating wake effect modeling with variational mode decomposition enhanced deep learning architectures

风力发电 风电预测 唤醒 稳健性(进化) 计算机科学 地形 风速 模式(计算机接口) 人工神经网络 预处理器 深度学习 数据预处理 启发式 可再生能源 气象学 数值天气预报 模拟 功率(物理) 人工智能 能量(信号处理) 数据建模 工程类 天气预报 多层感知器 动态模态分解
作者
Antonio J. Romero-Barrera,Ana E. Sipols,Alvaro Paricio‐Garcia,Miguel A. López-Carmona
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier BV]
卷期号:348: 120738-120738 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2025.120738
摘要

This work presents a robust hybrid framework for short-term wind power forecasting, validated on the GECAMA wind farm in Spain, which comprises 69 turbines and has a nominal capacity exceeding 300 MW. The proposed approach combines three established physics-based wake models (Jensen, Bastankhah, Larsen) with five deep learning methods, further enhanced by input preprocessing via variational mode decomposition. Hourly energy production is forecasted using wind data from ECMWF, AROME, and ICON EU meteorological databases. Including wake models as input features helps reduce bias from meteorological signals by accounting for available wind turbines and physical effects, such as wake interactions and terrain. Adding previous forecast errors as features further boosts short-term accuracy. The hybrid models achieve error reductions of 40%–50% for one-hour-ahead forecasts, tapering to 1%–10% by 24 h. With variational mode decomposition (VMD), improvements reach 74%–77% for 3–6 h horizons and about 8% at 36 h. Across all horizons, VMD-enhanced models consistently outperform both standard hybrids and pure physical models. These results show that integrating wake modeling, deep learning, and advanced preprocessing is a practical way to improve wind power forecasts and support reliable electricity market decisions. • Hybrid wake–deep learning model enhances short-term wind power forecasts. • Integrates physics-based wake effects with DL models and VMD preprocessing. • Achieves up to 77% accuracy gain over traditional physical-only approaches. • Validated on Spain’s largest wind farm, improving robustness under terrain effects.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yx完成签到 ,获得积分10
4秒前
wuxinrong完成签到 ,获得积分10
7秒前
12秒前
瘦瘦的枫叶完成签到 ,获得积分10
14秒前
Xieyusen发布了新的文献求助10
15秒前
李成恩完成签到 ,获得积分10
15秒前
木木关注了科研通微信公众号
15秒前
17秒前
Ping完成签到,获得积分10
18秒前
noahxinny完成签到,获得积分10
20秒前
小学生一年级完成签到 ,获得积分10
25秒前
缥缈熊猫完成签到 ,获得积分10
26秒前
Dryang完成签到 ,获得积分10
30秒前
AAngelica完成签到,获得积分10
37秒前
roundtree完成签到 ,获得积分0
38秒前
38秒前
crystal完成签到 ,获得积分10
42秒前
不明完成签到 ,获得积分10
44秒前
青水完成签到 ,获得积分10
46秒前
47秒前
kingfly2010完成签到,获得积分10
48秒前
beikou完成签到 ,获得积分10
50秒前
JF完成签到,获得积分10
50秒前
激情的健柏完成签到 ,获得积分10
51秒前
FashionBoy应助zhanglh采纳,获得10
52秒前
yyyyy完成签到,获得积分10
54秒前
57秒前
maclogos完成签到,获得积分10
1分钟前
小耳朵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
woshiwuziq完成签到 ,获得积分0
1分钟前
竹本完成签到 ,获得积分10
1分钟前
花样年华完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
小静完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zhanglh发布了新的文献求助10
1分钟前
未闻星名完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kanong完成签到,获得积分0
1分钟前
charry完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7257680
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879580
关于积分的说明 18757429
捐赠科研通 6938038
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201146
关于科研通互助平台的介绍 2375238
邀请新用户注册赠送积分活动 2176952