【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员知道，本专利技术可以实现为系统、方法或计算机程序产品，因此，本专利技术可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本专利技术还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本专利技术中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
技术介绍
1、区域综合能源站的选址和热力管网规划，是区域综合能源站规划过程中最值得关注的问题之一。现有技术中
2、然而，上述方法产生的初始解太过随机，会使得运算迭代时间变长，且求得的解不能很好的匹配规划需求，且输出的最优解缺少校正操作，导致结果不精确。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，具体提供了一种用于油气管网的布局方法、系统、电子设备和存储介质，具体如下：
2、1)第一方面，本专利技术提供一种用于油气管网的布局方法，具体技术方案如下：
3、s1、将待布局区域信息和成本约束条件输入布局数据规划模型，得到目标油气管网的布局数据；待布局区域信息包括待布局区域的面积信息和限制条件；
4、s2、根据目标油气管网的布局数据，采用遗传算法求得第一最优解；目标油气管网的布局数据包括油井的坐标、油气管网的级数、各级节点的总数；第一最优解包括待布局油气管网中各节点的坐标值；
5、s3、根据目标函数计算与第一最优解相对应的总成本，当总成本满足成本约束条件时输出最优解，否则重复执行s2；
6、s4、根据最优解，确定出待布局油气管网的级数、油气管网各级节点的总数以及各节点的坐标值，输出最终布局结果。
7、本专利技术提供的一种用于油气管网的布局方法的有益效果如下：
8、本专利技术提出了一种用于油气管网的布局方法中，包括获取待布局区域信息和成本约束条件，并进行预处理，根据目标油气管网的布局数据，生成第一最优解，计算与第一最优解相对应的总成本，并与布局数据规划模型输出的实际运行成本进行比较，当二者差值小于预设值时输出最优解，否则重复迭代，最终根据最优解，确定出待布局油气管网的节点总数、油气管网的级数以及各节点的坐标值，输出最终布局结果。可先通过布局数据规划模型获取初始布局数据，进而对初始布局数据进行最优解求取，从而生成最终布局结果。通过初始布局数据的求解，可借助于大数据得出与规划需求匹配度最高的初始解，并结合目标函数和约束条件的求解，可使得油气管网的布局结果更符合要求。
9、在上述方案的基础上，本专利技术的一种用于油气管网的布局方法还可以做如下改进。
10、进一步，s1包括：
11、s11、根据待布局区域信息生成布局区域，其中，布局区域由多个边界点和相邻边界点之间的连线围成；
12、s12、确定布局区域的几何中心点，得到几何中心点的坐标值；
13、s13、将几何中心点的坐标值、面积信息、油气管网所处的地理位置与成本约束条件输入布局数据规划模型中，输出油气管网的实际布局面积、实际边界点坐标、实际油井的坐标、实际油气管网的级数、各级节点的总数和实际运行成本，得到目标油气管网的布局数据。
14、进一步，s2包括：
15、s21、根据布局数据中的油井的坐标和各级节点的总数，随机产生l个染色体，形成初始种群；s22、计算初始种群中每一个染色体的适应度，保留适应度最高的前3个染色体；
16、s23、在前3个染色体中，以排列组合的方式选择2个染色体，以指定概率交换部分基因，产生3个第一染色体；
17、s24、针对每一个第一染色体，以指定概率改变其部分基因值，以形成第二染色体，形成3个第二染色体；
18、s25、针对每个第二染色体，分别计算目标函数值，将目标函数值最高的第二染色体确定为第一目标染色体；
19、s26、针对第一目标染色体，以指定概率改变其部分基因值，以形成第二目标染色体；
20、s27、计算第二目标染色体的目标函数值，并得出第一目标染色体与第二目标染色体的目标函数值之差，若差值小于预设值，则将第二目标染色体确定为第一最优解，否则重复执行s26。
21、进一步，染色体表示为：
22、
23、其中，m表示各级节点的总数，z表示传播代数，表示第z代染色体中第i个油井的坐标，i＝1,2,...,m，cz表示第z代染色体。
24、进一步，适应度的函数计算公式为：
25、fitness(cz)＝exp[-(f(cz)-fmin)]
26、其中，fitness(cz)表示染色体cz的适应度，f(cz)表示染色体cz对应的目标函数值，fmin表示当前代染色体中目标函数的最小值。
27、进一步，s3包括：
28、从第一最优解中确定出待布局油气管网各节点的坐标值，根据各节点的坐标值、节点总数以及目标函数计算出总成本；
29、将总成本与布局数据规划模型输出的实际运行成本进行比较，当二者差值的绝对值小于预设值时输出最优解，否则重复执行s2。
30、进一步，目标函数的计算公式为：
31、
32、其中，f表示总成本，fs表示油井的造价费用，fp表示管道建设投资费用，f0t表示第t年生产运行费用，表示使用期内贷款每年的利率，t表示使用期年限，t为正整数，0<t<t，min f表示：将总成本最小化。
33、2)第二方面，本专利技术还提供一种用于油气管网的布局系统，具体技术方案如下：
34、包括布局数据获取模块、最优解求解模块、总成本计算判断模块和最终布局结果获取模块；布局数据获取模块用于：将待布局区域信息和成本约束条件输入布局数据规划模型，得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，所述S1包括：
3.根据权利要求2所述一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，所述S2包括：
4.根据权利要求3所述的一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，染色体表示为：
5.根据权利要求4所述的一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，适应度的函数计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，所述S3包括：
7.根据权利要求6所述的一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，所述目标函数的计算公式为：
8.一种用于油气管网的布局系统，其特征在于，包括布局数据获取模块、最优解求解模块、总成本计算判断模块和最终布局结果获取模块；
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行，以使所述电子设备实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的一种
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的一种用于油气管网的布局方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，所述s1包括：
3.根据权利要求2所述一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，所述s2包括：
4.根据权利要求3所述的一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，染色体表示为：
5.根据权利要求4所述的一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，适应度的函数计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，所述s3包括：
7.根据权利要求6所述的一种用于油气管网的布局方法，其特征在于，所述目标函数的计算公式为：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张对红，陈朋超，杨毅，任书健，杨琦，侯本权，郑冬妍，盖健楠，任长胜，朱峰，张婉露，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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