天然气是当今世界最重要的优质清洁能源之一,输气管网是连接天然气资源与市场的动脉。而目前输气管网系统运行的能耗费用极高,不能有效的进行节能降耗,为了降低运营成本,减少运行费用,很有必要对输气管网的运行进行优化研究。 本文应用油气管道输送理论和最优化技术对管网系统稳态运行进行了分析,建立了基于压缩机站的最小能耗费用数学模型,并结合图论知识,对管网的拓扑结构进行了分解简化,采用两步迭代法对其进行求解。利用初始可行解搜索算法得到初始可行解后;首先固定管网系统内的质量流量变量,应用动态规划方法优化压力变量;再固定管网系统内的压力变量,结合网络优化中的最小费用流理论寻找更优的质量流量变量,以改善目标函数值;反复进行,直到找出系统的最小运行能耗为止。 最后结合Matlab软件,对树形管网和环形管网作了实例计算分析,优化后可以节省运行费用21.13%,这对天然气输运公司来说其经济效益是非常可观的,在我国能源严重不足的情况下这可以在一定程度上缓解目前能源紧张的局面。