具有中介状态的燃气管网连通可靠度

为了提高管网连通可靠度,介绍了燃气管网在中介状态下工作的可能性,建立燃气管网"安全—中介—失效"3级连通可靠度模型,改进了燃气管网管段单元只具有有效和失效2种工作状态.对复杂的燃气管网多个环状网络系统,采用桥管段单元全概率分级分解模型,化为简单的混联系统进行燃气管网连通可靠度的向量求解.针对管段单元间的相关性,考察相关性参数对复杂燃气管网系统连通可靠度的影响,增加了燃气管网连通可靠度计算的可信度.     

山地城市供水管网分区优化两步法

为解决山地城市供水管网能耗大、漏损严重、爆管频繁和压力分布不均等问题,建立了山地城市供水管网分区优化模型,提出针对已建成管网的分区优化方法.该法先对已建管网进行分区,然后采用NSGA-Ⅱ算法对各区进行管径组合方案优化.供水管网分区先以两个节点间的高差作为管段的特征值,以管段为单位,兼顾各区内部节点的连通性,依次对每根管段上的两个节点按照一个给定的区内最大允许高差值进行分区,使得每个分区内最高点同最低点的高差均在该值范围内.管径组合方案优化采用NSGA-Ⅱ算法进行求解,该算法以各管段管径逼近其经济管径的方向为遗传变异方向.通过编制计算程序,对某一山区管网进行分区优化设计. 结果表明,采用该法进行分区优化,既能有效地降低供水能耗,又能很好地保证管网内压力分布的均匀性.[JP]     

基于加权最小二乘法的供水管网节点流量校核

管网水力模型是实现供水系统现代化管理的重要工具,要使水力模型能比较准确地反映管网真实运行状态,达到预期使用目的,其中的参数需要校核。将管网节点流量校核作为优化问题,采用加权最小二乘法逐步迭代求解,与已有研究相比,采用矩阵分析法推导供水管网雅克比矩阵解析式,引入水量分配矩阵聚合节点流量,将欠定问题转化为超定,提高了校核的计算效率和结果的可靠性。采用简单管网阐明了雅克比矩阵的计算、节点流量的聚合及梯度向量的构造,利用实际管网验证了方法的实用性。     

基于FastICA算法的物理漏损流量分析模型

为解决传统供水管网物理漏损流量分析模型模拟准确度不高、无法体现物理漏损流量与水头关系的不确定性等问题,基于快速独立成分分析(FastICA)算法构建物理漏损流量分析模型.该模型将供水总流量划分为用水流量和物理漏损流量,并视为2个源信号.以供水总流量和管网入口处水头2个参数为输入参数,通过源信号分离获得2个流量的波形信息,通过比较相关系数确定源信号的顺序,通过水平衡方程确定物理漏损流量的真实尺度,实现物理漏损流量在时间序列上的模拟.该模型输入参数易于获取且有效避免了物理漏损流量与水头关系的复杂性,在单水源供水管网中模拟准确度较高,并且在供水管网水力模型节点流量分配中得到了较好的应用.     

基于FastICA算法的物理漏损流量分析模型

为解决传统供水管网物理漏损流量分析模型模拟准确度不高、无法体现物理漏损流量与水头关系的不确定性等问题,基于快速独立成分分析(FastICA)算法构建物理漏损流量分析模型.该模型将供水总流量划分为用水流量和物理漏损流量,并视为2个源信号.以供水总流量和管网入口处水头2个参数为输入参数,通过源信号分离获得2个流量的波形信息,通过比较相关系数确定源信号的顺序,通过水平衡方程确定物理漏损流量的真实尺度,实现物理漏损流量在时间序列上的模拟.该模型输入参数易于获取且有效避免了物理漏损流量与水头关系的复杂性,在单水源供水管网中模拟准确度较高,并且在供水管网水力模型节点流量分配中得到了较好的应用.     

供水管网水质监测点优化选址研究

针对复杂管网水质比例矩阵求解困难的问题，利用递归方法求解水质比例矩阵,由此得到给定覆盖标准下的覆盖矩阵.以覆盖水量最大为优化目标，提出基于离散二进制编码的微粒群优化算法(DBPSO)优化供水管网水质监测点(WQMS)的选址方法,并给出了详细的计算步骤.算例计算结果表明，用递归方法求解复杂管网的水质比例矩阵具有较高的时间效率且编程容易实现.基于DBPSO算法的WQMS选址方法具有较高的搜索效率，在给定的监测点数目下能够快速找到最优的监测点位置，通过监控监测点的水质状况能够最大程度地了解整个供水管网的水质信息，为供水管网WQMS的优化选址提供了一种新的途径.     

利用NSGA-Ⅱ算法求解供水管网优化改造模型

为提高供水管网优化改造模型的客观性,给出更合理的优化结果,对供水管网改造单目标优化模型进行适当处理,将水力约束条件转化为独立的目标函数,建立供水管网改造多目标优化模型.利用面向多目标优化问题求解的非控制排序遗传算法-II(NSGA-Ⅱ)求解多目标管网优化改造模型.通过算例验证,算例管网中低压节点问题、管段负荷过大问题、管段改造投资问题,由于都作为目标函数进行求解,给出综合考虑三方面问题的优化结果.通过多目标建模思想以及面向多目标问题优化算法(NSGA-II)的引入,解决单目标模型无法描述管网改造为多目标问题的矛盾,克服采用权重系数或惩罚函数带来的不确定因素.并通过引入人工诱导基因变异算子,加快种群向可行解域的收敛速度,提高算法的收敛速度,而且改善解的合理性.     

考虑腐蚀的城市燃气管网抗震可靠度分析

基于马尔可夫过程原理提出了管线腐蚀发生模型,结合线性腐蚀发展模型,获得了埋地管线截面面积的概率密度函数。在此基础上,利用弹性地基梁原理给出了管线在地震作用下的地震反应,采用随机摄动方法给出了腐蚀管线地震反应的均值和标准差。根据规范公式建立了地震下管线极限状态方程,进而获得管线抗震可靠度。利用改进最小路递推分解算法进行了管网的抗震可靠度分析。该算法以网络最小路为分解策略,利用布尔运算原理给出了网络的递推分解格式,可以同时获得管网的不交最小路和不交最小割,进而利用概率不等式给出满足工程精度的结果。利用上述方法对一个工程实例进行了抗震可靠度分析。     

GO法定量分析矿井防尘供水管网系统可靠性

矿井防尘供水管网负责向井下各工作地点输送生产和防尘用水,是保障煤矿生产安全运行的重要环节。以双鸭山某矿防尘系统为例,采用GO法对矿井防尘供水管网的可靠性进行分析。根据防尘系统结构图和GO法工作原理建立相应的GO图,利用概率公式算法对防尘供水管网系统进行定量计算,获得系统的状态概率,确定系统的可靠程度。     

供热管网连通可靠度研究

为了评价供热管网拓扑结构可靠性,针对空间管网模型,提出系统中热源与热用户的连通问题,建立4个连通可靠度指标,并基于所有热源与所有热用户的连通问题提出了管段的连通重要度;分析多热源多环供热管网的连通可靠度,评价了位于热源出口干线、回路和公共管上各管段的连通重要度.计算结果表明：多热源、环状的管网结构具有较高的连通可靠度水...     

基于GO法的物流服务供应链可靠性评价

为了对物流服务供应链的可靠性进行评价,作者运用GO法来评价物流服务供应链可靠性,构建了物流服务供应链系统GO图,进行了GO运算,得到了该供应链的可靠性评价结果,为可靠性管理提供信息支持.     

分布式光伏电源接入对配电网可靠性的影响研究

随着大量分布式光伏电源的接入,传统配电网的拓扑结构和潮流运行会发生很大变化,且光伏电源的不同运行配置也会对配电网可靠性产生不同的影响,因此有必要对分布式光伏接入配电网后的运行可靠性进行准确的评估和分析. 本文采用网络分区和蒙特卡洛法相结合的评估算法计算了分布式光伏电源接入配电网前后的可靠性指标,分别研究了分布式光伏电源在接入位置、接入容量、并网方式和运行模式不同时配电网的可靠性程度,并对可靠性结果进行定量定性分析,从而研究分布式光伏电源在不同运行配置下对配电网可靠性的影响,为分布式光伏电源接入配电网的选址提供一定的理论依据.     

供水管网地震漏损蒙特卡洛模拟分析

为研究供水管网在不同地震烈度下的漏损情况和水力特性,基于管道地震破坏评估模型和概率分析方法,对不同地震烈度下管线的破坏概率和渗漏状态进行了计算分析,引入折减系数对管段抗震可靠度分析方法进行改进,并与传统计算方法比较,验证了其合理性。发展了Monte Carlo模拟技术在供水管网流分析方面的应用,并考虑带渗漏和爆管两种出流方式。编制程序对一大型管网进行了模拟分析,给出了震后带漏损情况下管网的漏失率和破坏情况,结果与实际地震灾害情况相符。     

发电系统可靠性指标及其计算

发电系统传统地从概率、期望值、频率和持续时间几个指标衡量发电系统的可靠性,即电源充裕度．对发电系统传统可靠性指标及其计算方法进行了分析,并以IEEE-24RTS系统为例进行计算,分析影响和改善系统可靠性的因素,以期通过对传统指标和计算方法的剖析,为市场环境下可靠性问题分析提供依据．分析结果表明:可通过采用峰谷分时电价政策或进行合理有效的负荷管理,改变系统的负荷曲线形状,以期达到提高系统可靠性和经济运行的目的．     

Reliability Analysis of Repairable System with Multiple Closed-Loop Feedbacks Based on GO Method

In order to solve the problem of reliability modeling and the analysis of complex systems with multiple closed-loop feedbacks, a new reliability analysis method for repairable systems with multiple closed-loop feedbacks is proposed based on the goal-oriented (GO) methodology. Firstly, the basic theories and advantages of GO method are introduced. Secondly, a type-24B multiple closed-loop feedback structure operator is proposed through GO method with its operation formula given, which expands the types of GO method operators and the application scope of their reliability analysis. Finally, taking a certain type of diesel engine fuel supply system an example, the quantitative and qualitative analysis is carried out through GO method, Monte Carlo simulation as well as FTA respectively. The availability results verify the availability of the proposed type-24B operator in the reliability analysis of multiple closed-loop feedback systems. The qualitative analysis results indicate the accuracy and usability of the GO method as a qualitative analysis method.     

自来水管网的可靠性分析与优化设计

以某科技园区自来水管网为例,分析研究了城市供水管网的可靠性和优化设计,提出了供水管网可靠性优化设计的数学模型．在确保供水管网系统可靠性的基础上建立优化模型,寻求最经济管径,从而建立最经济、最可靠的供水管网系统．对现有供水管网系统进行了优化,给出了优化设计方案．     

基于神经网络响应面法的汽轮机叶片强度可靠性分析

对叶片强度进行可靠性分析,当功能函数为随机输入变量的隐性函数时,就无法直接用常规可靠性分析方法得到叶片的可靠度,因此将有限元,神经网络响应面和一阶可靠性方法(FORM)相结合,针对某汽轮机振动实验台的等直叶片,考虑几何参数、材料参数和载荷参数的随机性,在合理构造神经网络结构的基础上,利用有限元数值计算获得神经网络训练样本,通过对样本的学习和训练,获得叶片功能函数与随机变量之间的映射关系;选择非线性S型函数作为网络隐含层的激励函数,利用该函数的一阶导数是其自身函数的特点,推导出了功能函数对随机变量的一阶偏导数,进而采用FORM方法得到了叶片可靠性指标β并完成叶片强度的可靠性分析。将计算结果与Monte-Carlo模拟法进行对比,证明了该方法的正确性和有效性。该方法为后续进一步研究多失效模式下叶片的可靠性分析提供了新的思路。     

Assessment on reliability of water quality in water distribution systems

Water leaving the treatment works is usually of a high quality but its properties change during the transportation stage, Increasing awareness of the quality of the service provided within the water industry today and assessing the reliability of the water quality in a distribution system has become a major significance for decision on system operation based on water quality in distribution networks. Using together a water age model, a chlorine decay model and a model of acceptable maximum water age can assess the reliability of the water quality in a distribution system. First, the nodal water age values in a certain complex distribution system can be calculated by the water age model. Then, the acceptable maximum water age value in the distribution system is obtained based on the chlorine decay model. The nodes at which the water age values are below the maximum value are regarded as reliable nodes, Finally, the reliability index on the percentile weighted by the nodal demands reflects the reliability of the water quality in the distribution system. The approach has been applied in a real water distribution network. The contour plot based on the water age values determines a surface of the reliability of the water quality, At any time, this surface is used to locate high water age but poor reliability areas, which identify parts of the network that may be of poor water quality. As a result, the contour water age provides a valuable aid for a straight insight into the water quality in the distribution system.     

基于GO法与DBN的冗余系统可靠性分析

为获得冗余可修系统在共因失效影响下的可靠性动态变化规律,提出了一种将改进GO法与动态贝叶斯网络相结合的新算法。首先,根据系统的原理图与流程图建立GO图模型;然后,基于信号流与各操作符向动态贝叶斯网络的映射规则,将GO图模型转化为动态贝叶斯网络;最后,凭借动态贝叶斯网络成熟的软件与算法对模型进行求解。通过对算例的验证和比较可以得出,该方法不但能够得到冗余系统的可靠度与可用度随时间变化的动态曲线,还能处理维修因素与共因失效对分析结果的影响。此外,新算法具有强大的反向推理能力,可迅速获得系统的薄弱环节,为实现系统的故障诊断提供理论支持