风切变指数的计算有多种方法

在近地层中，受地表摩擦影响和近地层大气垂直稳定度的影响，风速随着高度有着显著的变化。风切变指数的大小反应了风速虽高度变化的快慢，也反应了大气的稳定程度。在风电工程中，风切变指数对风机轮毂高度的选择有着重要的影响。风切变指数的计算有多种方法，下面结合某地区的测风数据，对以下几种计算方法进行比较。

1、利用全部数据计算风切变指数。对实测数据中每一组数据都利用指数公式计算其风切变指数，再取所有计算结果的平均值作为总风切变指数。

2、去除小风速后计算风切变指数。去除各个高度3m/s以下的风速数据，对剩余的每一组数据都利用指数公式计算其风切变指数，再取所有计算结果的平均值作为总风切变指数。

3、利用年平均风速计算风切变指数。根据各高度年平均风速数据利用指数公式计算出风切变指数。

4、利用典型速度段风速计算风切变指数。选取距离轮毂高度最近的测风高度处(15±0.5m/s)的数据，将同组的各高度风速数据利用指数公式计算风切变指数，再取所有计算结果的平均值作为总风切变指数。

5、利用风廓线拟合，得到拟合的幂律曲线，从而得到整个测风高度的风切变指数。

为合理验证风切变结果，选取某测风塔60m和90m风速数据进行计算，用100m风速进行验证。不同的计算方法，会影响100m处风速数据，为合理比较，按以上5种方法筛选数据后，求100m平均风速。具体计算结果如下：

结论

1、方法4切变最小，且较其他方法变化较大，因筛选后的风速变化较大，计算切变值变化较明显。若采用典型风速段平均风速计算风切变什么意思，该方法误差最小，但对其他风速段数据来说误差较大。若对全部数据根据风速段分别计算推算风速风切变什么意思，效果较好。

2、利用风廓线拟合方法，是其他四种方法中计算误差最小的，且操作简单。

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