風(fēng)切變值反映風(fēng)速在垂直方向上的變化率，切變值越大，高層風(fēng)速的利用價(jià)值越高。使用分析準(zhǔn)確的風(fēng)切變值，才能更為精準(zhǔn)的推算更高高度層的實(shí)際風(fēng)速情況。

定義

風(fēng)切變指數(shù)直接影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂高度的確定，同時(shí)間接影響風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本。近地層風(fēng)的垂直分布主要取決于地表粗糙度和低層大氣的層結(jié)狀態(tài)。在中性大氣層結(jié)下，對(duì)數(shù)和冪指數(shù)函數(shù)都可以較好地描述風(fēng)速的風(fēng)切變，風(fēng)切變冪指數(shù)公式的表達(dá)式為：


公式中V2為高度Z2處的風(fēng)速（m/s）；V1為高度Z1處的風(fēng)速（m/s），Z1一般取10m高度；α為風(fēng)切變指數(shù)。

二、風(fēng)切變的一般取值

包含所有高度的綜合風(fēng)切變

（除底層高度10m外）所有高度的綜合風(fēng)切變

高層風(fēng)切變


因底層風(fēng)的垂直分布易受地形和地表粗糙度的影響，故評(píng)價(jià)綜合風(fēng)切變時(shí)一般視情況會(huì)去掉底層10m高度的風(fēng)速。同時(shí)因風(fēng)機(jī)預(yù)裝高度一般會(huì)高于測(cè)風(fēng)塔高度，故測(cè)風(fēng)塔的高層風(fēng)切變也應(yīng)同時(shí)評(píng)價(jià)。從保守的角度考慮，取其小值作為最終的風(fēng)切變指數(shù)值。

三、高層具有雙測(cè)風(fēng)儀器的風(fēng)切變?nèi)≈堤幚?br />
按照能源標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電場(chǎng)工程風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估技術(shù)規(guī)范》（NB/T 31147-2018），風(fēng)切變指數(shù)的計(jì)算至少應(yīng)符合下列規(guī)定：

用于風(fēng)切變指數(shù)計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)為實(shí)測(cè)的有效數(shù)據(jù)，不得為經(jīng)過(guò)修正、訂正或通過(guò)數(shù)值模擬獲得的數(shù)據(jù)。

用于風(fēng)切變指數(shù)計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)為測(cè)風(fēng)塔上相同安裝方向風(fēng)速傳感器的測(cè)量成果。

應(yīng)分別計(jì)算不同高度間的風(fēng)切變指數(shù)。

故按照規(guī)范要求，對(duì)于同一高度層具有雙測(cè)風(fēng)儀器的，應(yīng)選用和其它高度層同一方向的實(shí)測(cè)風(fēng)速數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行風(fēng)切變指數(shù)計(jì)算。以××測(cè)風(fēng)塔為例，其中90mA通道與其它高度層在同一方向，90m高度分別以A和B兩通道實(shí)測(cè)風(fēng)速做綜合風(fēng)切變指數(shù)圖：


通過(guò)上圖比對(duì)可以知道：選用同一高度A和B通道風(fēng)速做綜合風(fēng)切變會(huì)有輕微的差別，造成差別的原因是“塔影效應(yīng)”，產(chǎn)生的后果就是同一高度層不同方向的風(fēng)速會(huì)有細(xì)微差距。故在實(shí)際分析風(fēng)切變指數(shù)的過(guò)程中，應(yīng)按照規(guī)范要求采用安裝在同一方向上的風(fēng)速進(jìn)行風(fēng)切變分析。