HPGA求解流量调和问题的性能评价

论文摘要

针对深水天然气-凝析液生产系统的流量调和问题,采用主从式-粗粒度混合并行遗传算法（Hybrid Parallel Genetic Algorithm,HPGA）求解得到单井流量估计值,以弥补传统遗传算法（Simple Genetic Algorithm,SGA）计算耗时长的缺陷。HPGA基于多核PC集群的分布式储存,通过线程和进程两级并行实现;节点内部使用主从式并行模型（Master-slave Genetic Algorithm,MSGA）,在多节点上应用粗粒度并行模型（Coarse-grained Parallel Genetic Algorithm,CGGA）。以某气田两井生产系统为例,通过对比HPGA、MSGA及SGA的计算时间和计算结果,研究HPGA在虚拟计量应用中的并行性能。结果表明:HPGA的并行效率和加速比占线性加速比的比例均在70%以上,计算时间显著缩短,且流量估计误差降低,满足工程运行离线分析的需求。同时,研究了加速比和并行效率随进程数和种群数的变化规律,以探讨并行开销的影响。（图7,表4,参26）

论文目录

• 1 基于并行遗传算法的数据调和模型
•   1.1 数据调和模型
•   1.2 传统遗传算法
•   1.3 并行遗传算法设计与实现
•     1.3.1 算法设置
•     1.3.2 求解步骤
• 2 计算结果
•   2.1 算例描述
•   2.2 测试环境
•   2.3 测试结果
•     2.3.1 计算结果
•     2.3.2 收敛性能
•     2.3.3 不同进程数下并行性能对比
•     2.3.4 不同总种群规模下并行性能对比
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王丹,宫敬,康琦,石国赟,杨居衡

关键词: 混合并行遗传算法,并行性能,多核集群系统,天然气凝析液生产系统,数据调和

来源: 油气储运 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 石油天然气工业,自动化技术

单位: 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院·油气管道输送安全国家工程实验室,中国石油国际事业有限公司

基金: 国家科技重大专项资助项目“海上管道降凝输送及流动管理技术研究”,2016ZX05028-004-001,国家科技重大专项资助项目“‘三气’合采全开发周期集输及处理工艺”,2016ZX05066005-001,青年科学基金资助项目“基于状态空间模型的天然气管网瞬态优化控制研究”,51504271

分类号: TE938.5;TP18

页码: 1072-1080

总页数: 9

文件大小: 1455K

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