多源注水系统泵站优化调度的双重编码混合遗传算法

以耗电量最小为目标函数,排量、压力等限制为约束条件,建立了多源注水系统泵站优化调度数学模型．遗传算法采用了二进制编码和实数编码相结合的双重编码,并调整了适应函数,采用随机多父辈适应函数值加权交叉和多种变异操作,结合模拟退火算法,给出了初温的确定方法,形成了混合遗传算法．该算法能够有效地提高收敛速度,避免早熟收敛．同时,在操作过程中给出了泵排量的处理方法,使各水量约束条件得到满足,减少了不可行解的产生．算例显示了该优化方法的有效性．

考虑配置的多源注水系统泵站运行方案优化

为了实现对多源注水系统中各站内运行注水泵的型号、数量及运行参数同时进行优化,以系统输入功率最小为优化目标,考虑水量平衡、泵流量、泵正常运行压力、泵型号等约束,建立了考虑泵配置的泵站运行方案优化数学模型.针对优化问题的特点,设计了双重编码改进遗传算法对模型进行求解.在双重编码中,第1行采用实数编码表示泵的流量,第2行采用整数编码表示泵所属注水站编号,实现了对优化变量的准确描述,并指出了解的编码为变长度编码.设计了根据流量确定泵型号的方法,泵的其他运行参数根据选择的泵型号确定.在改进遗传算法操作过程中,设计了初始解的产生方法及与问题相适应的多种交叉和变异方法,使部分约束条件得到了满足,减少了不可行解的数量.利用本算法对某深度注水系统进行了优化设计,优化后系统输入功率比现状降低了2.42%,表明在多源注水系统中对泵的配置及运行参数进行同时优化节能效果明显.

提高多源注水系统效率的策略研究与实践

克拉玛依油田西北缘区块油藏层系多、非均质严重且相互层叠,各层系注水压力需求差异很大,注水系统采用统一压力注水时,系统各环节的能力与需求不能实时匹配,系统工况调节能力差、运行能耗高。通过研发具备模拟、诊断、预测功能的注水系统数值模拟软件,将多源复杂大型管网系统分解为若干个相对独立的子系统,确定了各节点影响注水系统效率的因素,采用泵控泵(PCP)技术和分压注水方式,使注水系统逐渐形成高(25 MPa)、中(16 MPa)、低(10 MPa)三套压力系统,结合生产实际,通过泵站改造和方案优选,实现了提高注水系统效率、满足地面配注和降低注水单耗的目的。

多源环状注水系统泵站运行方案与管网同步优化

为了最大限度地提高注水系统运行效率,对泵站运行方案与管网同时进行优化.针对多源环状注水系统,以泵的开停状态、流量和管线的连接状态、管径为优化设计变量,以运行能耗和管网投资费用最小为优化目标,考虑流量、压力、环状管网等各类约束条件,建立了多源环状注水系统运行方案与管网同步优化数学模型.针对该同步优化问题的特点,设计了双重广义染色体编码遗传算法对模型求解.泵的编码中,第1行采用二进制编码表示泵的开停状态,第2行采用实数编码表示泵的流量;管线的编码中,第1行采用二进制编码表示管线的连接状态,第2行采用整数编码表示管线的管径.实现了对各优化变量的精确表达,设计了与问题相适应的初始解产生及编码交叉、变异方法,避免或减少了不可行解的产生.并对实例进行优化设计,同步优化与仅进行管网优化对比,运行能耗降低了4.66%,管网投资费用降低了1.73%,表明同步优化的节能效果明显.