子北油田毛家河油區(qū)地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、油氣集輸管網(wǎng)拓?fù)鋬?yōu)化問(wèn)題是一個(gè)NP難問(wèn)題。采用傳統(tǒng)的優(yōu)化算法很難取得全局最優(yōu)解,并且集輸管網(wǎng)的形態(tài)是多種多樣的,這就要求我們根據(jù)優(yōu)化問(wèn)題的實(shí)際情況選擇合適的管網(wǎng)模型。本文針對(duì)以上兩個(gè)方面即管網(wǎng)模型的建立和管網(wǎng)模型求解算法展開(kāi)了詳細(xì)的研究:
　　 (1)油氣集輸管網(wǎng)常用的三種模型分別是多級(jí)星形網(wǎng)絡(luò)(Multilevel Star StyleNetwork簡(jiǎn)稱(chēng)MS網(wǎng)絡(luò))、多級(jí)星-環(huán)形網(wǎng)絡(luò)(Multilevel Ring-Star S

2、tyle Network,簡(jiǎn)稱(chēng)MRS網(wǎng)絡(luò))和多級(jí)星-樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)(Multilevel Ring-Tree Style Network,簡(jiǎn)稱(chēng)MST網(wǎng)絡(luò)),本文在MST網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),即在最低級(jí)的管網(wǎng)連接形態(tài)上不采用星狀連接而采用樹(shù)枝狀連接。基于這個(gè)改進(jìn)建立了改進(jìn)的MST集輸管網(wǎng)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。該模型是一個(gè)多目標(biāo)的約束非線(xiàn)性混合規(guī)劃問(wèn)題。
　　 (2)對(duì)本文建立的基于改進(jìn)的MST管網(wǎng)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解,傳統(tǒng)算法是無(wú)能為力的,需

3、要采用啟發(fā)式的算法進(jìn)行求解。遺傳算法是在模仿自然界生物進(jìn)化機(jī)制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的隨機(jī)全局搜索和優(yōu)化方法。遺傳算法的本質(zhì)是一種高效、并行、全局搜索方法。Diikstra算法是一種求最短路的算法,我們可以用該算法求得基于某點(diǎn)的最短樹(shù)形圖。本文采用遺傳算法與Dijkstra算法結(jié)合的混合算法,將問(wèn)題劃分為布局層和分配層兩層。在布局層,采用遺傳算法搜索整個(gè)布局區(qū)域,在分配層,采用Dijkstra算法進(jìn)行求解。通過(guò)這種方法,整個(gè)布局區(qū)域能夠被有效

4、地搜索,避免了分級(jí)優(yōu)化法中因操作者給定站的初始位值不同對(duì)優(yōu)化結(jié)果造成的不利影響,而且在分配層不只是簡(jiǎn)單地將各站所轄井用單獨(dú)管線(xiàn)與站相連接,而是采用Dijkstra算法生成以站為根的最短路即最短樹(shù)形圖。這樣通過(guò)優(yōu)化計(jì)算就得到了改進(jìn)的MST集輸管網(wǎng)圖。
　　 本文采用VB編程的方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了基于混合遺傳算法的油氣集輸拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。本文針對(duì)毛家河油區(qū)的特點(diǎn)編制相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)各級(jí)站的位置、連接方式進(jìn)行了運(yùn)算,得到了各增壓點(diǎn)所轄井