本发明公开了一种考虑时空相关性的风光出力序列建模方法，首先对风光历史数据进行两阶段聚类得到不同的典型风光日出力模式；然后，构建了风光出力序列模拟的双层马尔可夫链模型，上层的单变量马尔科夫链模型用于模拟相邻日间风光出力模式的状态转移，下层的双变量马尔科夫链模型用于描述日内相邻时刻风光的功率状态转移；最后，采用MCMC模拟方法得到指定时间长度的风光出力序列。通过仿真验证，所提方法得到的模拟结果能够保留历史数据的统计特性和时空相关性。可以为含风光电力系统的随机生产模拟、风光消纳评估等提供基础，具有较强的工程实用性。