如何进行资源合理配置、优化天然气整体产业链是天然气运输单位和销售单位目前急需解决的问题,他们需要更加有效便捷的方法及工具来安排和调整生产销售计划,以确保获得最大的经济效益。本文模型基于全国范围内的大规模管网,综合考虑气源供应能力、用户消费能力、管道运输能力、气体输送过程中流量压力关系、节点压力限制和压气站的压比限制、以及管网流量进出平衡,以效益最大化以及压气站功率最小化为目标函数,以气源采购量、用户销售量、管输量以及各压气站的进出站压力为决策变量,所建模型为二次非线性非凸模型。由于管网规模庞大,前期设计了子网络生成算法将全国管网从业务角度切割成11个子网络分块求解,便于问题的筛查和定位。后期合并求解阶段设计了网络规模缩减算法,缩减掉全部网络节点的30%,可以使求解速度提升50%,并就缩减前后对目标函数的影响进行误差分析,误差控制在0.01%内。由于决策气体流向引入了大量整数变量,与管输量结合成大量乘积项,针对这类约束引入中间变量将其转化成线性约束,同时对管输气体的压力流量关系等非线性约束采用Mc Cormick松弛进行处理,降低多项式的次数,最后调用Gurobi中的非凸二次混合整数规划求解器对模型进行求解,得到的生产销售方案与中石油已有的线性模型相比,效益更优。