天然气集输管网优化设计研究-论文.pdf

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1、天然气集输管网优化设计研究OptimizationDesignStudyofGasGatheringPipeNetwork■李宝昌一LiBaochang【摘要】天然气集输管网工程是气田地面建设中的主要工以占到总投资的一半以上，因此，要想降低工程建灵活的程序设计系统和连通其他程序的接口。程，其投资巨大，而且建设过程非常复杂。文章对集输管设的总投资，就需要努力降低集输系统的管网建设MATLAB遗传算法工具箱为遗传算法提供了在网的优化进行了概述，分析了天然气管网中常用的优化设投资，而对集输管网进行合理优化，就可以很好地MATLAB环境

2、下可以实现的一系列矩阵函数，该工具计方法。解决投资大的问题。由于计算机电子技术的飞速发箱可以实现遗传算法的大部分功能，其实现方法是展，集输管网的优化已经拥有了多种方法，它已经通过用M文件写成的命令行函数来完成。用户可以【关键词】天然气集输优化设计方式成为一个多学科相互交叉的问题，一般而言，常用根据实际的需要，使用这些命令行函数来编写的优化步骤为下：(1)对集输管网的拓扑形式进行MATLAB程序。【AbstractlThepmjectofgasgatheringpipenetworkisthe确定，其形式一般分为树状管网与环状管网

3、两种；4．混合遗传算法mainprojectingasfieldsurfaceconstruction，anditsinvest-(2)建立数学模型和优化条件；(3)通过对目标函由于现实情况的需求，单一的算法很难满足实mentishugeandtheconstructionprocessisverycomplicated．数进行分析，进而选取优化方法；(4)对数学模型际工作中遇到的各种复杂问题，通过使用混合算法Thisarticleoutlinestheoptimizationofgatheringpipenetwork，进行最

4、优求解；(5)对数学模型和计算进行检验和可以有效地解决这些问题。因此，一直以来，优化andanalyzesthecommonoptimizationdesignmethodofgas完善。算法的研究方向之一就是要将各种不同的算法进行gatheringpipenetwork．在对集输管网系统进行优化时，首先要做的是相互融合，使得优化效率能够得到更大的提高。对管网的拓扑进行优化，这是优化整个系统的关键。经常用到的Powel1算法是一种收敛快、性能稳【Keywords】gasgathering，0ptimizati0n，designm

5、ethod通常管网的形式包括以下三种，即星形、环形和树定的局部收敛算法，其不需依赖导数信息。当前所形。有的混合算法都采用了遗传算法的并行搜索功能，引言二、天然气管网常用优化设计方法而且以串行搜索算法作为算子，将其嵌入到遗产算天然气地面集输工程是油田工程中的一项重要1．罚函数法法的框架中，以此来作为补充。组成部分。管网系统的建设工程是天然气地面集输在遗传算法的约束优化中，经常使用的方法之因此，综上所述，在地面管网模型的计算中，工程的主要内容，其中，一般包括管网、阎室及集一是惩罚函数法。此方法的应用范围比较广阔，其将遗传算法和Pow

6、ell算法相互结合而形成混合遗气站。由于地面管网建设是一项投资巨大的项目，关键的地方在于，通过采用一定的方式把约束函数传算法，通过综合利用这两种算法各自处理问题时因此，对管网系统进行优化就显得非常必要，而且归入目标函数里，从而使将要求解的问题转为无约的优势，实现优化的提升。可以提高工程建设的经济效益。束问题。因此，在求解过程中，可以利用不可微精除了上述几种常用的算法外，近年来，随着智一、集输管网的优化概述确罚函数，变约束问题为无约束问题。使用不可微能化技术的发展，智能优化算法为优化设计提供了天然气管网优化一般包括对管网的布局、设

7、计精确罚函数法，仅仅只需处理无约束问题，而且可新的发展方向。比如：启发式算法，群体智能算法，以及运行和后期改建等方面。每个阶段的设计是相以实现对很多无约束问题的优化处理。在处理中，混沌算法。互影响的，因此天然气管网的优化是一项非常复杂它不像静态罚函数法那样需要确定数个罚因子，而三、结语的工程。所谓管网的优化，即是在管网的布局等已是只需要确定一个合适的罚因子就可以了，这样就天然气管网优化设计模型非常复杂，求解过程经明确的情况下，实现管径的最优组合。通过对管将搜索前的准备工作大大降低。这种方法也不会影比较困难，笔者认为，在寻找最优设

8、计方法时，应网的水力计算来确定相关的参数，并制定优化设计响到遗传算法的信息搜索。当注重符合实际和方便的数学模型研究。在设计中，方案确保系统的造价最低，使管网建设的造价投资2．遗传算法由于设计变量、类型以及约束条件复杂，单纯使用最小。在管网的建设中，一方面要求管道