煤层气是现如今山西省最重要的气体能源之一,其能源转化清洁高效的特点现已成为我省重点能源构成。我省煤层气自沁水煤田开采得到,主要是通过管道实现陆路输送,煤层气替代天然气、煤炭等能源大范围使用对我省经济的发展有很大的促进作用。然而气体在经管道输送的过程中,因压力较大的气体和管壁产生摩擦;气体通过多个压气中转站都会造成较大的损失,为达到降低气体输送成本,提高效益的目的,本文拟采用当下流行的输气管道模型仿真平台RealPipe合理搭设地面管网集输优化模型系统。利用RealPipe软件重现能源气体优化精准高效的特点。选取最契合模型求解的优化算法对煤层气管网目标函数进行优化。本文的主要工作内容如下:(1)在认真调研了沁水煤田管网的建设及各地管道建设布局的不同情况后,分别对井组划分,场址优化完成建模。同时采取现行标准的气体方程BWRS,将压缩机的能量损耗也作为考量内容之一,在不同的井口设定不同的压缩机气体量值进行比对。以输气总体折算费最少做为主要优化的目的,不同节点的流量大小、转速的快慢作为变量,以管道内壁压力、整体压力值等形成条件约束,建立完整全面的数学模型。(2)通过学习发现,我们平时较常见的优化算法有最速下降法;共轭梯度法;微粒群算法。以上算法结构单一,完成的功能也比较简单,运算速度快但是都仅使用初始点的局部信息,无法避免局部最小的问题,容易陷入局部最优解,为了实现单一算法无法达到目的,本文提出结合梯度法的混合微粒群算法求解数学模型的方法。(3)在RealPipe平台根据沁水煤田的管道布局,对集输管网的模型进行合理搭建并设置不同井口铺设方式。利用模型对煤层气管网进行操作参数的优化,采用结合梯度法的混合微粒群算法优化目标函数,与采用其他算法得到优化结果进行比较,得出改进的微粒群算法降低了煤层气管网输气的最终折算费用,证明了本文采用方法的可行性。本文利用混合微粒群算法控制,通过RealPipe仿真平台实现对沁水煤田输气集输优化,具有很好的实用性和可操作性。