供熱管網動態(tài)可靠性的建模及仿真.pdf

1、從八十年代以來我國的供熱事業(yè)以前所未有的速度發(fā)展，供熱普及率、管網規(guī)模和復雜程度增長之快有目共睹。然而供熱管網故障頻發(fā)，其安全運行和供熱保障性一直困擾著供熱企業(yè)和政府部門，同時也影響著居民正常的生產和生活。由于我國供熱管網可靠性設計比較落后，使得供熱系統在結構設計上復雜多樣，同時又由于設備的缺失和管理水平的落后，導致系統運行調節(jié)也不盡完善。面對我國復雜多樣的既有供熱系統，已經不能使用傳統的可靠性研究方法對供熱管網進行可靠性評價。因此，開

2、展供熱系統動態(tài)可靠性研究是我國復雜多樣的既有供熱系統可靠性評價的要求，同時也是供熱系統安全運行的迫切需要。本文分別從時間序列和室外溫度序列兩個角度研究了供熱管網的動態(tài)可靠性。
　　本文提出不同于傳統靜態(tài)可靠性研究的隨室外溫度變化的可修復供熱管網動態(tài)事故判定標準，并利用隨機Petri網（SPN）建立供熱管網可靠性模型，描述了供熱管網正常狀態(tài)與事故狀態(tài)之間的動態(tài)轉移過程。利用算子半群逼近理論和數值仿真計算分析了可修復管網的瞬時可用度在

3、采暖期內的變化規(guī)律，并根據管網的瞬時狀態(tài)概率提出了考慮室外溫度和采暖延續(xù)時間等動態(tài)因素的供熱管網的功能可靠性評價指標，建立了可修復供熱管網的動態(tài)可靠性評價方法，最后分析了某環(huán)狀供熱管網的動態(tài)可靠性指標，來驗證動態(tài)可靠性評價方法及指標的正確性和實用性。
　　首先，為了建立可修復供熱管網動態(tài)可靠性模型，考慮到故障工況下建筑物的蓄熱能力對熱用戶室內溫度的影響，重新定義了可修復供熱管網的故障及事故判定標準，并分析可修復供熱管網的可靠性評價

4、涉及的特征量，包括管網元件的故障率、維修率等。根據動態(tài)的事故判定標準，建立了可修復供熱管網的SPN可靠性模型，描述管網狀態(tài)的動態(tài)轉移過程，同時定量分析管網的穩(wěn)態(tài)可用度。
　　其次，分別利用算子半群逼近理論和數值仿真法分析了供熱管網的瞬時可用度，得到管網的瞬時可用度在采暖期內波動很小，基本保持穩(wěn)定。并對瞬時可用度的解析解與仿真解進行對比，發(fā)現在一定的誤差范圍內，對事故元件較多的供熱管網數值仿真法比較適用。根據供熱管網的瞬時狀態(tài)概率，

5、考慮室外溫度及采暖延續(xù)時間等動態(tài)因素，提出了不同于傳統不可修復管網的供熱管網的功能可靠性評價方法及指標，包括可修復管網的無事故工作概率指標、無故障工作概率指標、管網平均故障或事故時間、事故工況下熱用戶的室內溫度等，全面評價和分析了管網的動態(tài)可靠性。
　　最后，利用供熱管網的動態(tài)可靠性評價指標，包括概率性指標和功能性指標，對環(huán)狀供熱管網的可靠性進行了研究，得出管網的可用度和可靠度在采暖期內隨室外溫度的升高呈階梯形增長，且管網的可用度