本发明公开了一种光伏发电功率预测模型及其构建方法和应用，方法包括：分别获取影响功率趋势项和影响功率波动项的低维特征矩阵，对每个低维特征矩阵中各维度特征间基于光伏发电机理进行非线性变换，得到影响每个功率分项的高维特征矩阵；基于每个高维特征矩阵，采用前向特征选取法，训练用于预测该高维特征矩阵对应的功率趋势项或波动项的带补偿偏置的长短期记忆网络预测分模型并得到优选维度集，完成光伏发电功率预测模型构建。本发明在原始低维特征基础上为预测功率趋势项和波动项构造高维特征，以反映光伏功率的变换规律。后用前向特征选取有用维度，训练两个具有偏置补偿的长短期记忆网络预测分模型，极大提高光伏发电功率预测精度。