[發明專利]一種集輸管網設計方法及裝置

有效

• 申請號: 201811452489.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109344555B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李曉平;洪炳沅;狄國佳;宮敬;陳仕林
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);中聯煤層氣有限責任公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F30/18;G06F113/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

1.一種集輸管網設計方法，其特征在于，包括：

接收設計參數，所述設計參數包括目標區域的地形參數、經濟參數和技術參數；

根據所述設計參數生成與所述目標區域相對應的雙層不均勻網格；所述雙層不均勻網格能夠表征集輸管網的拓撲和節點之間的路徑；所述雙層不均勻網格包括第一層網格和第二層網格；所述第一層網格用于表征集輸管網的拓撲；所述第二層網格用于表征節點之間的路徑；

根據預設規則和所述雙層不均勻網格，判斷能否得到集輸管網設計結果；

若是，以所述設計參數為約束條件，以最小總施工成本為目標函數，建立MILP模型；

根據所述雙層不均勻網格，對所述MILP模型求解，得到集輸管網設計結果。

2.根據權利要求1所述的集輸管網設計方法，其特征在于，所述根據所述設計參數，生成與所述目標區域相對應的雙層不均勻網格具體包括：

確定所述目標區域的地形數據；

根據所述地形數據，將所述目標區域劃分為若干子區域；

根據所述若干子區域，生成所述雙層不均勻網格。

3.根據權利要求1所述的集輸管網設計方法，其特征在于，所述集輸管網的拓撲采用如下方式計算得到：

根據所述第一層網格上的節點為每個子區域建立目標函數，求解目標函數，得到集輸管網的拓撲。

4.根據權利要求1所述的集輸管網設計方法，其特征在于，所述節點之間的路徑采用如下方式確定得到：

根據所述第二層網格，通過螞蟻算法計算出對應于最小長度的每個連通節點之間的路徑。

5.根據權利要求1所述的集輸管網設計方法，其特征在于，所述預設規則為：

如果滿足井場位于障礙區內、井場的總產量為0、總壓力為0和井口背壓小于中央處理站所需的壓力且沒有壓力設備中的至少一種，則判斷不能實現集輸管網設計結果。

6.根據權利要求1所述的集輸管網設計方法，其特征在于，所述集輸管網設計結果包括集輸管網的整體拓撲結構，中央處理站的位置，壓力設備的位置，管道的直徑和路線以及集輸管網的水力分布中的至少一種。

7.根據權利要求1-6任一項所述的集輸管網設計方法，其特征在于，所述地形參數包括目標區域的詳細地形，障礙物信息，井場位置中的至少一種；

所述經濟參數包括管道單價，壓力設備類型，中央處理站的固定成本中的至少一種；

所述技術參數包括每個井場的生產率和背壓，中央處理站所需的壓力中的至少一種。

8.一種集輸管網設計裝置，其特征在于，包括：

參數接收模塊，用于接收設計參數，所述設計參數包括：目標區域的地形參數、經濟參數和技術參數；

網格生成模塊，用于根據所述設計參數生成雙層不均勻網格數據，所述雙層不均勻網格能夠表征集輸管網的拓撲和節點之間的路徑；所述雙層不均勻網格包括第一層網格和第二層網格；所述第一層網格用于表征集輸管網的拓撲；所述第二層網格用于表征節點之間的路徑；

優化結果判斷模塊，用于根據預設規則和所述雙層不均勻網格，判斷是否可實現集輸管網設計結果；

MILP模型建立模塊，用于根據以所述設計參數為約束條件，以最小總施工成本為目標函數，建立MILP模型；

模型求解與結果輸出模塊，用于根據所述雙層不均勻網格對所述MILP模型求解，輸出得到的集輸管網設計結果。

9.根據權利要求8所述的集輸管網設計裝置，其特征在于，所述網格生成模塊還包括：

地形數據生成子模塊，用于確定目標區域的地形數據；

雙層網格生成子模塊，用于根據所述地形數據，將所述目標區域劃分為若干子區域，根據所述若干子區域，生成所述雙層不均勻網格，所述雙層不均勻網格包括第一層網格和第二層網格。