海底油气集输系统网络流规划模型设计

利用图论和网络流规划的有关理论对海底油气集输管网系统进行了分析,建立了海底管道网络的非线性规划模型,并利用非线性费用函数线性化的处理方法,将网络中每段凹费用弧分段线性近似地表示,通过求网络最小费用流问题的方法,对海底管道网络进行了分析和研究.     

基于管径的管道输水灌溉管网优化设计

管道灌溉是常用的节水灌溉方式之一,在管道输水灌溉系统中,管网投资约占总投资的60%-70% ,直接影响工程造价。因此加强对管网优化设计的研究,找出一种简单高效的优化方法,对提高管道输水灌溉工程设计水平,降低运行费用具有重要意义。在现有管网优化设计模型的基础上,以管网年费用最小为目标,建立了管道输水灌溉管网优化设计模型,并采用界限流量法求解,推导出了相邻管径的界限流量的计算公式。     

基于动态规划法与改进遗传算法的管网稳态运行优化

为了降低天然气输送管网的运行费用,更好地实现节能降耗,应用输气理论与最优化方法,建立了以输气管网运行能耗费用最低为目标的稳态优化模型。利用动态规划与改进遗传算法对川气东送管道运行方案进行优化,并将算法优化结果与商业优化软件Syner GEE-Gas的优化方案进行对比。结果表明:在川气东送管道一期设计输量下,优化方案可实现全线运行能耗减少2.92 MW,降幅为4.4%,从而指导天然气管网安全、经济、可靠运行。     

Application of Dynamic Programming Method in Optimization of Water Distribution Pipe Network

以某输水管网为例,采用动态规划法对其进行优化。以管网年折算费用最小为目标函数,以节点水压等为约束条件,用枚举法对备选管径进行优选。使目标函数取得最小值的那一组即为最优管径。使用最优管径设计管网比优化前投资成本降低11．49％,优化效益显著。     

管灌管网经济管径的确定

本文根据管网优化设计年费用最小的原则,结合低压管灌的运行特点,推导出确定管灌管网经济管径的计算公式。为了便于实际应用,同时给出了井灌区管灌典型情况的树状网和环状网管网系数的计算公式。     

动态规划法在输水管网优化中的应用（英文）

以某输水管网为例,采用动态规划法对其进行优化。以管网年折算费用最小为目标函数,以节点水压等为约束条件,用枚举法对备选管径进行优选,使目标函数取得最小值的那一组即为最优管径。使用最优管径设计管网比优化前投资成本降低11.49%,优化效益显著。     

动态规划法在输水管网优化中的应用

以某输水管网为例,采用动态规划法对其进行优化。以管网年折算费用最小为目标函数,以节点水压等为约束条件,用枚举法对备选管径进行优选,使目标函数取得最小值的那一组为最优管径。     

基于混合粒子群算法的供热管网优化设计

供热管网优化设计一直是多年来城市地下管网工程中的研究热点。通过分析供热管网的优化模型,建立关于供热管网的目标函数即供热管网投资费用,根据供热管网的目标函数及约束条件建立适应度函数。利用粒子群优化算法对该非线性模型进行求解,借鉴遗传算法中变异操作的思想,设计基于遗传算法的混合粒子群算法,寻求在水力约束条件下目标函数的最小值。实例结果表明,将粒子群优化算法应用于供热管网优化设计可以取得较好的优化结果,并且充分的体现出粒子群算法的寻优能力。     

管灌区管网用水调控模型研究

【目的】探索管灌区管网用水优化配置方法,有助于减少开关阀门次数、保障管网运行安全。【方法】将管网水动力学模型嵌入到以管网配水时间最小和各节点流量变化最小为目标的管网优化配水模型,通过模型间公共参数的数据交换,构建管网用水配置耦合模型,并采用迭代法对其进行寻优,最终形成管网用水调控模型。【结果】利用该耦合模型可以精准模拟管网各节点的压力流量变化过程,与管灌区目前常用的管网优化配置方法相比,使用耦合模型对管网水资源进行优化配置,在实现管网配水全过程实时监控的同时,使得到的结果更加真实和精细。【结论】该方法的应用实例证明了该模型和算法的有效性;嵌入分布式水动力学模型后,耦合模型无法用传统的规划方法进行求解,迭代求解的迭代格式建立及求解过程比较耗时;该方法为包含分布信息的水资源优化配置问题提供了新的思路。     

网前水塔树状管网系统优化设计研究

根据用水流量的变化,在考虑加压泵站分级供水的基础上,针对网前水塔树状管网系统各组成部分的压力和流量关系,以管网系统年费用最小为目标函数,建立了这一类型管网系统优化设计的线性规划模型.应用所建立的优化设计模型,在保证管网系统各节点所需流量和压力条件下,可确定输水管段和配水管段尺寸、水塔高度和泵站扬程的最优值,获得网前水塔树状管网系统的优化设计方案.     

华池-曲子长输热油管道运行效率优化研究

热油管道的能耗费用主要包括输油泵的动力费用和加热炉的燃料费用。对于我国东西部地区的热油管道,输油泵大多为电动离心泵,加热炉大多以所输原油为燃料,因而相应的能耗费用包括电费和燃料费两部分,以此费用之和最小为目标函数,建立长输热油管道运行效率优化模型,并采用自适应模拟退火算法进行了求解。     

复杂天然气管网系统运行期可靠性评价体系

中国天然气管道行业正朝着规模化、网络化方向发展,整个管网系统运行期的输气保障能力受到广泛关注,对其完成输送任务的可靠性进行评价显得尤为重要。为了保障大型天然气管网系统安全、高效运行与管理,对管网系统可靠性指标、系统可靠度计算、单元可靠度计算、可靠性数据及可靠性管理开展了研究。提出了包括可靠性类、维修性类以及健壮性类的3层系统可靠性评价指标体系,建立了基于管道工艺仿真的物理管网系统可靠度分布式阶梯计算模型,能够实现管网/管道/站场系统可靠度的简化、快速计算。将该计算模型在某压气站进行案例试算,按照站场系统→典型结构→基本回路→设备单元的顺序,将管网拓扑结构由上至下拆分为不同层级的可靠性框图,再利用单体设备可靠度由下至上依次计算各层级可靠度,获得该压气站在不同压缩机启停方案下的可靠度。该研究成果为今后持续开展大型天然气管网系统可靠性评价及管理奠定了基础。     

输气管道总体工艺方案设计"过程模型"研究

在美国管道建设统计资料的基础上,计算得到了材料费用占线路工程投资的比例,回归建立了压气站装机功率与站场投资的关系式,分析归纳了中国石油天然气股份有限公司《建设项目经济评价方法与参数》关于输气管道建设投资及营运成本项目的计算步骤。基于组合优化算法,提出了输气管道设计的“过程模型”。     

城市燃气管网的完整性管理

不同地区城市燃气管道的建设和运营管理水平存在很大差距,在保障燃气管网安全运行方面存在诸多问题,亟需针对燃气输配管网开展完整性管理。简述了国内外燃气管道失效事故和主要诱因,梳理了相关标准和规范。提出了燃气管网完整性管理理念:综合考虑影响管网完整性的所有因素,采取一体化管理模式,达到经济合理地保证管网安全有效运行的目的。建立了燃气管网完整性管理体系框架,包括管理体系和技术体系两个层面,贯穿应用于组织完整性、数据完整性和管理过程完整性之中,并保持一定的灵活性。完整性管理技术是实施燃气管网完整性管理的核心,通过有机结合形成了6步循环管理流程,持续完善各种完整性管理技术,可以提升燃气管网的本质安全和运营效益。     

沙漠地区天然气长输管道优化设计

基于沙漠地区天然气长输管道路线具体情况,在保证管道结构可靠性、满足天然气输送要求的基础上,综合考虑管道的基建投资费与年运营费,以设计寿命期内总费用现值最小为目标函数,建立了天然气长输管道优化模型,并利用MDOD优化算法进行求解,得到沙漠地区天然气长输管道的运行、管材以及敷设方式的最优工艺参数,从而有效地降低了沙漠管道的总投资并保证设计质量,提高了经济效益。     

气田地面集输管网系统的优化设计

气田地面集输管网系统是气田地面工程中一个投资巨大、内容复杂的系统，对这个系统进行优化设计，可获得显著的经济效益。气田地面集输系统优化，即是寻求站址、管网布局以及管径、壁厚等主要工艺参数的最佳组合，使得整个系统在技术上可行，经济上最优。通过分级优化和模型协调法，将复杂的气田地面集输系统整体优化问题先分解为若干子问题，分阶段进行优化，然后应用模型协调法，协调管网布局和参数的关系，最终解决气田地面集输系统的整体优化问题。     

湿天然气管输瞬变流模型及数值模拟技术研究

湿天然气浊经输技术的应用可减少海洋,沙漠,戈壁,滩海等条件恶劣的凝析气田的操作作人员和降低开采费用。在实际运行中,湿天然气在输送管道中的流动总是处于慢瞬变状态。     

动态模拟在燃气环网储气调峰设计中的应用

天然气管道环网沿线用户用气量经常变化，尤其将天然气作为调峰电厂的燃料时，管网系统会出现输气不均衡现象。利用管道储气技术，通过动态模拟计算方法可以调整和优化设计，解决系统供需矛盾，向用户安全、稳定供气。动态模拟方法是基于流体力学原理，用数学分析方法对输气管网系统运行参数进行描述，以调整和优化管网系统设计。结合工程实例，采用动态模拟方法计算了管网系统储气调峰能力，并对储气量进行了校核，所得结果符合调峰电厂的储气调峰要求。     

大牛地气田管网系统仿真模拟及优化

随着大牛地气田的开发,气井压力逐渐降低,分析气田管网的运行状况,优化存在问题的管道对保证天然气正常输送具有重要意义。采用TGNET软件建立大牛地气田管网系统仿真模型,以单位长度压降为指标对管网运行现状进行分析,针对单位长度压降较大的管道,采用敷设副管的方法进行优化。基于TGNET软件对优化后管网进行模拟,优化后管道的单位长度压降降幅平均值为79．4％,3-阀室2、5—2、21-阀室B管道集气站最低出站压力分别降低0．09MPa、0．21MPa、0．06MPa。结果表明：敷设副管能够降低管道压力损失和集气站出站压力,起到延缓气田增压时机的作用。（图6,表3,参7）     

干线输气管道优化设计

通过分析输气管道设计参数与管道建设中的经济技术指标之间的关系,根据技术经济学原理,引入现值费用作为管道的经济指标,结合工程实际,提出了含末端储气的输气管道优化数学模型,并采用混合离散变量法进行模型求解.结合我国的天然气管道工程,给出了一个优化算例,计算结果表明,采用该方法可得到一个合理的优化方案,具有实际应用价值.