本发明提出一种基于短期风力预测的多自由度风力发电系统，包括：短期风力预测模块，基于高斯混合模型，通过风速与风向之间的关系，预测短期内风向和风速的变化情况；风力发电机控制模块，基于长短期记忆网络的模型预测控制策略、利用所述短期风力预测模块的预测结果控制所述风力发电机的运行；多自由度永磁同步风力发电机，将风力转换为电能。本发明建立一个基于短期风力预测的多自由度高效风力发电系统，当风速和风向发生变化时，多自由度风力发电机可以绕转子轴偏转，使其与风向保持一致，取代了传统风力发电机偏航系统的作用。形成了一套由风力预测结果、控制系统和新型风力机组成的完整的高效风力发电系统。