運(yùn)銷(xiāo)分離下的天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力分配優(yōu)化研究

摘要：基于中國(guó)天然氣管網(wǎng)當(dāng)前采用的合同路徑法，即“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”交易模式，提出一種適應(yīng)于多氣源多用戶(hù)的管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施容量分配優(yōu)化方法，采用分布式優(yōu)化策略對(duì)托運(yùn)商子模型與管網(wǎng)公司子模型進(jìn)行迭代求解，最終實(shí)現(xiàn)各托運(yùn)商輸氣計(jì)劃與天然氣管網(wǎng)調(diào)度能力的匹配。結(jié)果表明：提出的分布式優(yōu)化策略能夠協(xié)調(diào)多方利益，托運(yùn)商單位天然氣成本僅與氣源及用戶(hù)位置分布相關(guān)，能夠一定程度上保證分配結(jié)果的公平性；中國(guó)天然氣管網(wǎng)區(qū)域間仍存在輸送瓶頸，運(yùn)銷(xiāo)分離將導(dǎo)致管輸路徑及容量的激烈競(jìng)爭(zhēng)，引發(fā)天然氣管輸合同擁塞問(wèn)題，造成局部管道負(fù)荷率較高；在實(shí)際案例中管道基礎(chǔ)設(shè)施容量的市場(chǎng)化分配導(dǎo)致托運(yùn)商購(gòu)氣成本增加6.94%，管輸服務(wù)費(fèi)用增加10.18%，總體運(yùn)營(yíng)成本增加了6.80%，提高了管網(wǎng)公司收益，但不利于降低終端用戶(hù)成本。

關(guān)鍵詞：天然氣市場(chǎng)； 運(yùn)銷(xiāo)分離； 容量分配； 運(yùn)行優(yōu)化； 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易

中圖分類(lèi)號(hào)： TE 832"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引用格式：趙偉，徐寧，陸凱凱，等.運(yùn)銷(xiāo)分離下的天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力分配優(yōu)化研究［J］.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2024，48（4）：181-189.

ZHAO Wei， XU Ning， LU Kaikai， et al. Research on capacity allocation optimization of natural gas pipeline networks under separation of transportation and marketing［J］. Journal of China University of Petroleum （Edition of Natural Science），2024，48（4）：181-189.

Research on capacity allocation optimization of natural gas pipeline networks under separation of transportation and marketing

ZHAO Wei1，2， XU Ning1，3， LU Kaikai1，4， ZHANG Bo1， LIAO Qi1， LIANG Yongtu1

（1.Beijing Key Laboratory of Urban Oil and Gas Distribution Technology， China University of Petroleum（Beijing），Beijing 102249， China;

2.PipeChina Engineering Technology Innovation Co.， Ltd.， Tianjin 300450， China;

3.China University of Petroleum（Beijing） at Karamay， Karamay 834000， China;

4.PetroChina Changqing Oilfield Company， Xian 710018， China）

Abstract： A capacity allocation optimization framework based on the contract path method， which is also called the point to point trading method， was proposed for multi-sources and multi-users gas network. The gas network model and shippers model were solved iteratively in a distributed way until a consensus on capacity allocation was achieved. The results show that， the proposed distributed optimization strategies can coordinate the multi-stakeholder. The shippers cost of per unit natural gas is related to the location of gas resources and gas users， thereby promoting fairness to some extent in allocation outcomes. There are still transmission bottlenecks among regions of Chinas natural gas market.The separation of transportation and sales will lead to fierce competition in gas transmission routes and network capacity， causing local contract congestion and high load rates. In practical cases， a market-based capacity allocation would raise the cost of gas purchase by 6.94%， the cost of network services by 10.18% and the total cost of shippers by 6.80%， which increases the revenue of pipeline network companies but is not conducive to reduce the cost of gas users.

Keywords： natural gas market; separation of gas transport and marketing; capacity allocation; operation optimization; point to point trading

隨著國(guó)家管網(wǎng)公司的成立，天然氣主干管道及部分省級(jí)管網(wǎng)劃歸管網(wǎng)公司統(tǒng)一管理，傳統(tǒng)的天然氣產(chǎn)、運(yùn)、銷(xiāo)一體化經(jīng)營(yíng)模式被打破，實(shí)現(xiàn)了管輸服務(wù)與天然氣銷(xiāo)售的分離以及管道基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)剩余能力向第三方開(kāi)放［1］，催生了新的市場(chǎng)主體——托運(yùn)商。在新的管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式下托運(yùn)商一般從天然氣生產(chǎn)商處購(gòu)氣，向供氣商或者終端用戶(hù)售氣［2］，其主體可以是天然氣生產(chǎn)商，也可以是分銷(xiāo)商、供氣商或終端用戶(hù)［3］。通過(guò)簽訂管輸合同，托運(yùn)商與管網(wǎng)公司對(duì)天然氣管輸路徑以及上/下載點(diǎn)氣量等管輸服務(wù)條款進(jìn)行約定，并根據(jù)實(shí)際輸氣情況支付相應(yīng)的管輸費(fèi)用。對(duì)于天然氣管道互聯(lián)程度較高的區(qū)域，可能面臨著管輸路徑和管道容量的激烈競(jìng)爭(zhēng)［4］，托運(yùn)商需要統(tǒng)籌天然氣采購(gòu)及輸送，合理規(guī)劃管輸路徑，降低運(yùn)營(yíng)成本；管網(wǎng)公司則需要對(duì)不同托運(yùn)商的輸氣需求進(jìn)行協(xié)調(diào)，并制定公開(kāi)透明的管輸費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)［5］。目前為止，國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)在天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力評(píng)估［6-11］、天然氣流量分配［12-15］和輸氣方案可行性驗(yàn)證［16- 17］等方面進(jìn)行了大量研究，但多從管網(wǎng)運(yùn)行角度出發(fā)，很少考慮多方托運(yùn)商間輸氣計(jì)劃的協(xié)調(diào)，難以直接指導(dǎo)運(yùn)銷(xiāo)分離背景下的管輸方案制定。因此統(tǒng)籌考慮管道運(yùn)營(yíng)商及托運(yùn)商利益，筆者提出一種天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力分配優(yōu)化方法。

1 運(yùn)銷(xiāo)分離下的天然氣管網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行機(jī)制

1.1 天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力分配方法

天然氣管網(wǎng)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)機(jī)制一般采用進(jìn)出口模式或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，不同的運(yùn)行模式下管道基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)存在較大差異。對(duì)于歐盟各國(guó)，其管網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密度較高，呈網(wǎng)狀分布，不存在明顯的流向和管輸路徑，通常采用進(jìn)出口模式，管網(wǎng)不同進(jìn)口/出口的運(yùn)輸能力可以獨(dú)立分配、互不影響；對(duì)于中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞和巴西等國(guó)家，其管網(wǎng)地域跨度廣，不同管道間交叉少，管道內(nèi)存在明顯的流向和輸送路徑，一般采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（或區(qū)域到區(qū)域）模式，托運(yùn)商需要指定相應(yīng)的管輸路徑和上/下載氣量。

2021年6月7日，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《天然氣管道運(yùn)輸價(jià)格管理辦法（暫行）》，以寧夏中衛(wèi)、河北永清、貴州貴陽(yáng)3個(gè)物理樞紐將中國(guó)天然氣管道劃分為西南、西北、東北及中東部4個(gè)價(jià)區(qū)，將“一部制”服務(wù)成本法與價(jià)區(qū)法相結(jié)合［18］，采用分區(qū)核定運(yùn)價(jià)率、按路徑形成價(jià)格的方法。

2022年3月25日，國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)發(fā)布《2022年天然氣管道管輸服務(wù)集中受理工作公告》，首次以市場(chǎng)化運(yùn)作模式實(shí)現(xiàn)了在役天然氣管道運(yùn)輸服務(wù)的集中受理和運(yùn)輸能力分配，對(duì)30余家企業(yè)提交的超過(guò)500條路由、總氣量139億m3的服務(wù)申請(qǐng)進(jìn)行受理，通過(guò)模擬驗(yàn)算的方式對(duì)管容產(chǎn)品的生命力和適應(yīng)性進(jìn)行分析，公平無(wú)歧視的向所有用戶(hù)分配管道運(yùn)輸能力。

與美國(guó)開(kāi)放季招標(biāo)類(lèi)似，國(guó)家管網(wǎng)管輸服務(wù)受理工作涉及管道運(yùn)營(yíng)商和多方托運(yùn)商間的協(xié)調(diào)以及復(fù)雜的管網(wǎng)模擬計(jì)算；隨著中國(guó)天然氣市場(chǎng)化改革的不斷推進(jìn)，更多的企業(yè)將以托運(yùn)商的身份參與到天然氣市場(chǎng)中，通過(guò)模擬計(jì)算的方式無(wú)法滿(mǎn)足管輸計(jì)劃制定的時(shí)效性需求；此外各托運(yùn)商間存在信息壁壘，現(xiàn)有方法也難以保證天然氣資源的最優(yōu)配置。因此亟須一種適應(yīng)于運(yùn)銷(xiāo)分離模式下的天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力分配優(yōu)化方法，在協(xié)調(diào)多方托運(yùn)商運(yùn)輸需求沖突的基礎(chǔ)上協(xié)助管網(wǎng)公司制定安全、高效的天然氣管網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方案。

1.2 基于管網(wǎng)整體成本最小的調(diào)度運(yùn)行機(jī)制

在當(dāng)前的運(yùn)營(yíng)模式下天然氣管網(wǎng)托運(yùn)商主要為中國(guó)石油、中國(guó)石化及中海油等集團(tuán)公司下屬銷(xiāo)售公司，其在制定調(diào)度計(jì)劃時(shí)，通常以集團(tuán)公司總體運(yùn)營(yíng)成本最小為目標(biāo)，綜合考慮天然氣采購(gòu)和銷(xiāo)售、儲(chǔ)氣庫(kù)注采及管網(wǎng)水力約束等，制定天然氣調(diào)度方案，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)輸情況向管網(wǎng)公司支付管輸費(fèi)用；其運(yùn)營(yíng)成本將在不同銷(xiāo)售公司間進(jìn)行再分配，最終確定相應(yīng)分輸?shù)攸c(diǎn)的“管道氣”或“LNG氣化產(chǎn)品”價(jià)格。其下屬用戶(hù)，包括城市燃?xì)夤?、燃?xì)怆姀S及其他工業(yè)用戶(hù)等，則通過(guò)天然氣交易平臺(tái)或直接與銷(xiāo)售公司購(gòu)買(mǎi)天然氣產(chǎn)品。由于各銷(xiāo)售公司由集團(tuán)公司統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，不存在天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力的競(jìng)爭(zhēng)，可以建立以最小化運(yùn)營(yíng)成本為目標(biāo)的天然氣管網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化模型求解最優(yōu)的天然氣輸氣方案。

1.3 基于協(xié)調(diào)多方托運(yùn)商的調(diào)度運(yùn)行機(jī)制

隨著天然氣市場(chǎng)化改革的不斷推進(jìn)及管網(wǎng)公司職能的完善，燃?xì)夤疽约肮I(yè)用戶(hù)可以獨(dú)立采購(gòu)天然氣并預(yù)定管道基礎(chǔ)設(shè)施剩余能力，托運(yùn)商的數(shù)量不斷增加，天然氣市場(chǎng)交易更加頻繁，銷(xiāo)售公司與其他托運(yùn)商之間將存在更多的利益沖突，難以通過(guò)協(xié)商的方式進(jìn)行解決。

為此本文中提出了一種基于分布式優(yōu)化策略的運(yùn)輸能力分配方法，依托在線交易平臺(tái)，托運(yùn)商僅需提供輸送路徑及運(yùn)輸能力需求，充分保護(hù)用戶(hù)隱私信息；基于管網(wǎng)運(yùn)輸能力實(shí)時(shí)核算及設(shè)定運(yùn)輸能力分配規(guī)則，該方法可以自動(dòng)協(xié)調(diào)各方需求并反饋協(xié)調(diào)結(jié)果。

2 多氣源多用戶(hù)管網(wǎng)運(yùn)輸能力分配優(yōu)化模型

針對(duì)天然氣管網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)營(yíng)模式，建立一種考慮多氣源多用戶(hù)的管網(wǎng)運(yùn)輸能力分配優(yōu)化雙層模型，基于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行假設(shè)，耦合管輸路徑約束、管道水力約束及儲(chǔ)氣庫(kù)采氣約束等，對(duì)托運(yùn)商的天然氣采購(gòu)及管輸合同方案進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力在不同托運(yùn)商間的公平分配。

2.1 下層托運(yùn)商優(yōu)化模型

下層模型為托運(yùn)商優(yōu)化模型，根據(jù)用戶(hù)實(shí)際用氣需求，以總體運(yùn)營(yíng)成本最小為目標(biāo)，優(yōu)化天然氣采購(gòu)方案、管輸路徑方案、儲(chǔ)氣庫(kù)采氣及配套管輸服務(wù)方案。

3 案例分析

基于某地區(qū)冬季天然氣供銷(xiāo)數(shù)據(jù)及管網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)提出方法進(jìn)行驗(yàn)證。如圖1所示，研究管網(wǎng)包含399個(gè)節(jié)點(diǎn)（由11個(gè)氣源、327個(gè)用戶(hù)、13座儲(chǔ)氣庫(kù)及48個(gè)輔助節(jié)點(diǎn)組成）和412條管段（由47條壓縮機(jī)管段和365條管道組成）；其中該地區(qū)管網(wǎng)公司向7個(gè)托運(yùn)商（S1～S7）提供管輸服務(wù)，基于設(shè)計(jì)流

程，對(duì)集團(tuán)公司整體優(yōu)化方案及協(xié)調(diào)各托運(yùn)商下的分布式優(yōu)化方案進(jìn)行求解。

3.1 模型收斂性

基于提出方法的迭代原理，認(rèn)為上/下層模型共同變量對(duì)應(yīng)拉格朗日乘子迭代偏差小于1×10-3時(shí)，上下層模型共同變量達(dá)到一致，可以終止迭代。如圖2所示，提出方法在模型迭代34次后達(dá)到收斂條件，上層模型目標(biāo)函數(shù)最終結(jié)果為0，表明模型容量偏差及用戶(hù)分輸偏差為0，可以認(rèn)為上下層模型共同變量趨于一致。

3.2 管網(wǎng)流量分配結(jié)果

管網(wǎng)整體優(yōu)化與協(xié)調(diào)多方托運(yùn)商優(yōu)化下的天然氣流量分配結(jié)果如圖3所示。

其中協(xié)調(diào)優(yōu)化結(jié)果中流量分布較為均勻，而整體優(yōu)化存在局部負(fù)荷率較高的情況。這是由于天然氣跨省運(yùn)輸成本在托運(yùn)商總運(yùn)營(yíng)成本中占比較小，在整體優(yōu)化策略下，托運(yùn)商傾向于購(gòu)買(mǎi)更多的低成本氣源，這導(dǎo)致與低成本氣源連接的管道負(fù)荷率較高；而在托運(yùn)商協(xié)調(diào)優(yōu)化策略下，不同托運(yùn)商可以選擇氣價(jià)較高但運(yùn)輸距離較短的氣源進(jìn)行供氣，這更加符合就近供氣的原則，導(dǎo)致天然氣管網(wǎng)的流量分布更加均衡。

3.3 管輸路徑優(yōu)化及運(yùn)輸能力分配

在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)營(yíng)模式下，托運(yùn)商運(yùn)營(yíng)成本與天然氣運(yùn)輸距離相關(guān)，進(jìn)一步分析各托運(yùn)商的具體管輸路徑及管容分配優(yōu)化結(jié)果。

圖4～6為托運(yùn)商最優(yōu)及協(xié)調(diào)優(yōu)化后的托運(yùn)商天然氣調(diào)度計(jì)劃。圖中藍(lán)色（橙色）線路代表不同氣源（儲(chǔ)氣庫(kù)）至分輸站場(chǎng)的輸氣路徑，線路的粗細(xì)代表天然氣流量大小。

從托運(yùn)商最優(yōu)結(jié)果可以看出，各托運(yùn)商傾向于選擇低成本氣源和就近供應(yīng)；此外儲(chǔ)氣庫(kù)采氣優(yōu)先級(jí)較高，這是由于儲(chǔ)氣庫(kù)冬季處于采氣周期，起到保供作用，儲(chǔ)存天然氣為托運(yùn)商注氣周期采購(gòu)天然氣，不支付額外費(fèi)用。協(xié)調(diào)優(yōu)化下的管輸路徑更多樣化，運(yùn)輸距離顯著增加，對(duì)于存在容量競(jìng)爭(zhēng)的管道，采用按比例分配的原則；如圖4～6（a）所示，東部銷(xiāo)售、北方銷(xiāo)售和南部銷(xiāo)售傾向于選擇由氣源②③④及附近儲(chǔ)氣庫(kù)出發(fā)的最短供氣路徑，而在圖4～6（b）的協(xié)調(diào)優(yōu)化結(jié)果中，各托運(yùn)商也選擇了距離較遠(yuǎn)的氣源及儲(chǔ)氣庫(kù)，并接受了運(yùn)距更長(zhǎng)的輸氣路徑。

在協(xié)調(diào)優(yōu)化模式下托運(yùn)商對(duì)氣源及管輸路徑的選擇為模型迭代下的多方協(xié)商結(jié)果，其運(yùn)營(yíng)成本組成與氣源價(jià)格、管道運(yùn)價(jià)和天然氣運(yùn)距等嚴(yán)格相關(guān)；相比于整體成本最小和運(yùn)營(yíng)成本再分配的方法，基于分布式優(yōu)化的協(xié)調(diào)結(jié)果中托運(yùn)商費(fèi)用結(jié)算更加公平、透明，減少了交叉補(bǔ)貼現(xiàn)象，可以為天然氣市場(chǎng)化改革和管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式轉(zhuǎn)變提供有效參考。

3.4 托運(yùn)商運(yùn)營(yíng)成本

表1為兩種優(yōu)化方法下的托運(yùn)商運(yùn)營(yíng)成本組成情況。相比于整體優(yōu)化，分布式優(yōu)化下托運(yùn)商總體成本呈上升趨勢(shì)，這是由于托運(yùn)商之間存在氣源及路徑的競(jìng)爭(zhēng)。其中托運(yùn)商購(gòu)氣成本由整體優(yōu)化的41 722.86萬(wàn)元/d增加到44 618.91萬(wàn)元/d，增加幅度為6.94%，管輸服務(wù)費(fèi)用由8 984.68萬(wàn)元/d，提高到9 899.15萬(wàn)元/d，增加幅度為10.18%；托運(yùn)商總運(yùn)營(yíng)成本提高了6.80%，這部分額外成本是由供氣點(diǎn)和市場(chǎng)間的擁堵造成的，表明在市場(chǎng)條件下當(dāng)前的天然氣管網(wǎng)存在區(qū)域間的輸送瓶頸。

綜合考慮當(dāng)前天然氣市場(chǎng)現(xiàn)狀及冬季保供需求，中國(guó)仍不具備完全市場(chǎng)化分配天然氣管網(wǎng)運(yùn)輸能力的條件，為降低運(yùn)營(yíng)成本，托運(yùn)商之間需要開(kāi)展密切合作；此外針對(duì)用氣低峰期時(shí)段，可以將管網(wǎng)剩余運(yùn)輸能力以競(jìng)拍的方式進(jìn)行分配，提高管網(wǎng)公司收入和管網(wǎng)利用率。

圖7為托運(yùn)商需求及分布式優(yōu)化下單位天然氣成本情況。由圖7可以看出，本文提出的方法不受托運(yùn)商需求總量的影響，托運(yùn)商單位成本僅與氣源及用戶(hù)位置分布有關(guān)，靠近低成本氣源的托運(yùn)商單位天然氣成本較低，這表明所提出方法下托運(yùn)商運(yùn)營(yíng)成本的核算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)輸情況相吻合，能夠一定程度上保證分配結(jié)果的公平性。

4 結(jié) 論

（1）在運(yùn)銷(xiāo)分離的調(diào)度模式下提出的分布式優(yōu)化策略可以協(xié)調(diào)多方托運(yùn)商利益，實(shí)現(xiàn)托運(yùn)商輸氣路徑、分配氣量和管輸費(fèi)用的快速計(jì)算。

（2）在實(shí)際案例中運(yùn)銷(xiāo)分離將導(dǎo)致托運(yùn)商的總體運(yùn)營(yíng)成本增加6.80%，其中購(gòu)氣成本增加6.94%，管輸服務(wù)費(fèi)用增加10.18%，提高了管網(wǎng)公司收益，不利于降低終端用戶(hù)成本。

（3）相較于傳統(tǒng)方法本文方法可以直觀得到不同分輸站或天然氣用戶(hù)的管輸路徑組合，使得管輸費(fèi)用與管道運(yùn)價(jià)和天然氣運(yùn)距嚴(yán)格相關(guān)，能夠保證管輸費(fèi)用結(jié)算的公開(kāi)透明。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 陳蕊，孫文宇，吳珉頡.國(guó)家管網(wǎng)公司成立對(duì)中國(guó)天然氣市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局的影響［J］.天然氣工業(yè)，2020，40（3）：137-145.

CHEN Rui， SUN Wenyu， WU Minjie. Influence of the establishment of the National Oil amp; Gas Pipeline Network Corporation on the competition pattern of natural gas market in China ［J］. Natural Gas Industry， 2020，40（3）：137-145.

［2］ 張博，梁永圖，李偉，等.基于用戶(hù)多維價(jià)值的天然氣資源配置優(yōu)化［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn)，2023，42（1）：96-104.

ZHANG Bo， LIANG Yongtu， LI Wei， et al. Optimization of natural gas resource allocation based on multidimensional value of customers［J］. Oil amp; Gas Storage and Transportation， 2023，42（1）：96-104.

［3］ 羅志偉，左剛，李博.輸銷(xiāo)分離下的天然氣托運(yùn)商調(diào)度運(yùn)行模式［J］.天然氣工業(yè)，2022，43（3）：120-128.

LUO Zhiwei， ZUO Gang， LI Bo. Dispatching operation mode of natural gas shippers under the system of transportation and marketing separation［J］. Natural Gas Industry， 2022，42（3）：120-128.

［4］ 郭海濤，周淑慧，趙忠德，等.順應(yīng)改革趨勢(shì)，促進(jìn)公平開(kāi)放：新版《油氣管網(wǎng)設(shè)施公平開(kāi)放監(jiān)管辦法》解讀［J］.天然氣工業(yè)，2019，39（6）：137-146.

GUO Haitao， ZHOU Shuhui， ZHAO Zhongde， et al. Conform to the trend of reform and promote fairness and openness： an interpretation of a new version measures for the non-discriminatory third-party access regulation of oil and gas pipeline network facilities［J］. Natural Gas Industry， 2019，39（6）：137-146.

［5］ 葉恒，高振宇，張軼，等.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的應(yīng)用進(jìn)展及對(duì)天然氣管網(wǎng)的啟示［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn)，2022，41（5）：515-524.

YE Heng， GAO Zhenyu， ZHANG Yi， et al. Advance in application of complex network theory and implications for natural gas pipeline networks ［J］. Oil amp; Gas Storage and Transportation， 2022，41（5）：515-524.

［6］ 宋晨輝，肖峻，陳潛，等.天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的輸氣能力曲線［J］.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，46（2）：160-167.

SONG Chenhui， XIAO Jun， CHEN Qian， et al. Gas transmission capability curve of natural gas pipeline system ［J］. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science）， 2022，46（2）：160-167.

［7］ 范霖，蘇懷，彭世亮，等.基于供氣可靠性的天然氣管道系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)方案智能優(yōu)化方法［J］.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，47（1）：134-140.

FAN Lin， SU Huai， PENG Shiliang， et al. Supply-reliability based method of intellectual optimization on preventive maintenance strategy for natural gas pipeline system ［J］ . Journal of China University of Petroleum（ Edition of Natural Science）， 2023，47（1）：134-140．

［8］ 步亞冉，吳長(zhǎng)春，左麗麗，等.公平開(kāi)放模式下的天然氣管網(wǎng)輸氣能力評(píng)估［J］.天然氣工業(yè)，2021，41（12）：129-137.

BU Yaran， WU Changchun， ZUO Lili， et al. Evaluation on gas transmission capacity of gas pipeline network in the open access mode ［J］. Natural Gas Industry， 2021，41（12）：129-137.

［9］ GOTZES C， HEITSCH H， HENRION R， et al. On the quantification of nomination feasibility in stationary gas networks with random load ［J］. Mathematical Methods of Operations Research， 2016，84（2）：427-457.

［10］ PFETSCH M E， FüGENSCHUH A， GEILER B， et al. Validation of nominations in gas network optimization： models， methods， and solutions ［J］. Optimization Methods and Software， 2014，30（1）：15-53.

［11］ 崔巍，楊森鐘，劉明洪，等.東南亞地區(qū)天然氣能源安全評(píng)價(jià)研究［J］.世界石油工業(yè)，2023，30（4）：8-16.

CUI Wei， YANG Senzhong， LIU Minghong， et al. On energy security evaluation for natural gas in Southeast Asia［J］. World Petroleum Industry， 2023，30（4）：8-16.

［12］ GRIMM V， SCHEWE L， SCHMIDT M， et al. A multilevel model of the European entry-exit gas market ［J］. Mathematical Methods of Operations Research， 2018，89（2）：223-255.

［13］ HAN J， XU Y， LIU D， et al. Operations research enables better planning of natural gas pipelines ［J］. Informs Journal on Applied Analytics， 2019，49（1）：23-39.

［14］ XUE M， DENG T， SHEN Z J. Optimizing natural gas pipeline transmission with nonuniform elevation： a new initialization approach ［J］. Naval Research Logistics （NRL）， 2019，66（7）：547-564.

［15］ SCHEWE L， SCHMIDT M， THüRAUF J. Global optimization for the multilevel European gas market system with nonlinear flow models on trees ［J］. Journal of Global Optimization， 2022，82（3）：627-653.

［16］ 林敏.基于流量分配優(yōu)化的天然氣管網(wǎng)模擬計(jì)算方法［J］.石油機(jī)械，2023，51（7）：149-155.

LIN Min. Simulation calculation method of natural gas pipeline networks based on optimized flow distribution［J］.China Petroleum Machinery，2023，51（7）：149-155.

［17］ PFETSCH M E， FüGENSCHUH A， GEILER B， et al. Validation of nominations in gas network optimization： models， methods， and solutions ［J］. Optimization Methods and Software， 2014，30（1）：15-53.

［18］ 范靜靜，田磊，王建良，等.天然氣管容分配機(jī)制：歐美經(jīng)驗(yàn)與中國(guó)探索［J］.天然氣工業(yè)，2023，43（7）：117-125.

FAN Jingjing， TIAN Lei， WANG Jianliang， et al. Gas pipeline capacity allocation mechanism： practices in U.S. and EU， and implications for China［J］. Natural Gas Industry， 2023，43（7）：117-125.

［19］ BOYD S. Distributed optimization and statistical learning via the alternating direction method of multipliers ［J］. Foundations and Trends in Machine Learning，2010，3（1）：1-122.

（編輯 沈玉英）

收稿日期：2023-11-02

基金項(xiàng)目：中國(guó)石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目（KL01JB20230008）;國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52341203）

第一作者：趙偉（1997-），男，博士研究生，研究方向?yàn)樘烊粴夤芫W(wǎng)公平開(kāi)放策略及市場(chǎng)化運(yùn)行。E-mail：weizhao_cup@163.com。

通信作者：徐寧（1995-），男，講師，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橛蜌夤艿肋\(yùn)行優(yōu)化技術(shù)。E-mail：xn11235@cup.edu.cn。

文章編號(hào)：1673-5005（2024）04-0181-09"" doi：10.3969/j.issn.1673-5005.2024.04.020