随着我国经济的飞速发展,我国天然气的使用量日益增长,与之相应的天然气管网系统也日益庞大、复杂。与欧美国家相比,我国天然气管线承担的运送任务和管道压力最大,冗余度却最小,管道沿线地理环境复杂、生态敏感性高、用户需求多样,上述因素共同作用下,使我国天然气管网系统在向用户平稳、安全输气存在着一系列问题。天然气管网作为连接气源与市场的桥梁,保障其平稳安全的运行是至关重要的。由于种种原因,现有的管理方法体系已经不能够满足天然气管网系统安全供气的需要。因此,本文主要研究内容为建立天然气管网供需干涉可靠性模型,求解供气可靠度,保证管网平稳高效的运行,保证供需平衡。建立天然气管网供需干涉可靠性模型必须得到管网供给门站的供给量和用户的需求量这两个基础数据。通过水力计算能够得到管网供给门站的供给量,对管网的拓扑结构进行简化分析是建立水力计算模型的基础。因此,根据矩阵相关知识,可以建立基于平面管网的关联矩阵、建立阀门网络模型,通过矩阵扫描法求得阀门网络的关联矩阵,将平面管网转化为阀门网络,一旦管道发生故障,根据关断区域即可制定关阀方案,由此重构故障管网,建立管网故障拓扑结构。根据建立的拓扑结构模型,结合天然气在管道中流动的基本方程,建立了天然气管网瞬态仿真模型,并采用隐式中心差分法求解该模型,同时采用TGNET软件对水力仿真模型进行模拟,得到管网供给门站的供应量,并建立了管网供给量概率分布模型。通过指数平滑法建立了用户天然气的需求量模型,分析了不同阶数指数平滑法的使用条件和适用范围,以及如何确定初始值,将经验判断法和试算法相结合来确定系数,得到了用户的需求量,并建立了天然气需求量概率分布模型。最后,根据得到的管网供给量和用户需求量,建立了天然气管网供需干涉可靠性模型,并推导出供应可靠度的表达式,并指出当概率分布函数为特殊分布时,采用解析法求解,当概率分布函数较为复杂,求解积分困难时,采用蒙特卡罗法求解,根据得到的供应可靠度,建立了管网供应可靠度随时间变化的模型。