基于图论的我国天然气管网可靠性研究

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1、中图分类号：TE8单位代码：11414学号：2014217022题目基于图论的我国天然气管网可靠性研究学科专业管理科学与工程研究方向系统工程理论方法及研究硕士生刘文超指导教师孙仁金教授入学时间：2014年9月论文完成时间：2016年5月硕士学位论文独创性声明本人郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研究做出贡献的个人和集体，均己在论文中做了明确的

2、说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明产生的法律后果由本人承担。今＾？超日１作者签名：期：硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容．，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。本学位论文属于保密范围，保密期限ｉ年，解密后适用本授权书。作者签名：

3、夕參日期：导师签、丫Ｉ摘要摘要我国正处于能源结构调整的关键期，清洁能源天然气的需求量将逐渐增多。管道是天然气运输的主要载体，我国的天然气干线管网尚不完善，未建立可靠性评价体系。因此,本文针对天然气干线管网系统，在图论的基础上研究我国天然气干线管网的连通可靠性和供气可靠性。本文首先对天然气管网的结构进行分析,针对天然气干线管网所具有的性质,将图论等相关理论引入到天然气干线管网系统中,使天然气管网抽象为点线组成的网络,通过引入图论将天然气干线管网这个复杂的网络用拓扑特征的图来描述。根据天然气管网图形的拓扑性质对管网的连通可靠性进行评价，并在拓扑结构图

4、的基础上提出管段的概率连通重要度和基于最小路集的连通重要度，形成较完整的天然气干线管网的连通可靠性评价体系。建立了我国的天然气干线管网拓扑结构图，求解了源汇点之间的连通可靠度和管段重要度。根据理论方法求得源汇点之间的最小路集，并转化成数学中的矩阵问题，由于计算的复杂性，本文将基于java作为实现算法的语言，计算出我国天然气干线管网的连通可靠性和管段重要度。在研究管网供气可靠性时，根据观测数据的统计特征，判断出其分布类型，基于应力—强度干涉模型建立需求-供给干涉模型来评价管网的供气可靠性，并基于某城市门站的观测数据算出管网的供气可靠性。综上，论文通过研究天然气干

5、线管网的可靠性指标，为管网的可靠性管理提供参考，对天然气管网的健康发展具有重要意义。关键词：天然气干线管网；图论；拓扑结构；连通可靠性；供气可靠性IIABSTRACTChinanaturalgaspipenetworkreliabilityresearchbasedongraphtheoryABSTRACTNaturalgasiscleanandefficientenergy,Chinaisinacriticalperiodoftheadjustmentofenergystructure,thenaturalgasconsumptionisincreasing

6、,andcomparingwithothertypeofshipping,pipelineisthebestway.Chinatrunknaturalgaspipeisstillimperfect.Andthereliabilityassessmentsystemhasnotbeenestablished.ThisthesisresearchChinatrunknaturalgaspipeline’sreliabilityonthebasisofgraphtheory,whichincludesconnectivityreliabilityandgassupp

7、lyreliability.Firstly,thethesisanalyzesthestructureofthenaturalgaspipenetwork,byintroducingthegraphtheoryintothetrunknaturalgaspipenetworksystem,thetrunknaturalgaspipenetworkcanbedescribedbyatopologicalcharacteristicsgraphincludespointsandlines.Accordingtothenaturalgaspipenetworktop

8、ologygraphtoassesst