输气管道系统调峰问题的根源在于其用户的用气流量随时间变化。对于一个输气管道系统，该问题的基本提法是：在给定的时间范围内，已知该系统的气源供气能力、管道输送能力及用户的用气流量变化规律，采取怎样的调峰方案才能保障供气?在此基础上还可进一步提出调峰方案优化问题：如何选择既能保障供气、又能在某个或某些方面(经济效益、节能减排、安全生产、操作方便等)达到最佳效果的调峰方案?随着中石油主干输气管网不断扩大以及国家节能减排要求的不断提高，这两个问题对该管网的生产调度显得愈加重要。另一方面，输气管道(网)系统调峰对应其非稳态运行过程，系统工况的具体变化规律相当复杂，调度人员难以根据经验制定可行调峰方案，而调峰方案优化更是难上加难，因此，需要专门建立一套输气管道(网)调峰方案评价与优化的方法体系。 本文较系统地介绍了输气管道系统非稳态仿真数学模型的基本组成和特点，在此基础上利用国际知名的输气管道仿真软件TGNET对中石油主干输气管网短期调峰方案进行仿真研究。为了确定TGNET仿真模型中的边界条件，作者对该管网的大量实际运行数据进行了统计分析，从而归纳出管网中各主要用户的分输流量变化规律，并通过调整管网中各管段的输气效率等参数提高了仿真模型的精确度。在TGNET仿真模型中采用了管网中各台压缩机和燃气轮机的实际特性曲线，以便更准确地模拟燃气轮机-离心压缩机组的运行状态并计算其能耗。作者利用经过精细调校的TGNET仿真模型对西气东输管道和中石油主干输气管网的短期调峰方案进行了大量仿真计算，其仿真结果与实际运行参数比较接近，表明该模型能够较好地满足管道运行调度的要求。 输气管道系统调峰方案优化是一个涉及供气保障以及该系统本身安全、平稳、高效、经济运行等多方面要求的多目标优化问题。本文将多目标优化的理念与输气管道的生产运行经验相结合，针对西气东输管道在增输改造前(全线设10个压气站，年设计输量120x108m3)和增输改造后(全线设22个压气站，年设计输量170x108m3)均按设计流量运行的情况，分别对其增输改造前冬、夏季高峰周和增输改造后冬季高峰周的调峰方案进行了多目标综合评价和优选，在此基础上分别给出了推荐的短期调峰方案。为了使高峰周调峰方案的仿真结果更接近实际工况，先针对高峰周之前的某段时间进行预仿真，并以预仿真的终态作为高峰周仿真的初始条件。考虑到每种调峰方案对应的高峰周终态可能不同，从而可能对后续运行过程产生不同的影响，在进行调峰方案优选时又针对高峰周后一段时间进行后续仿真。确定后续仿真时间长度的原则是使各个候选调峰方案对应的终态相同，其目的是使各调峰方案具有可比性。本文还基于2005～2007年西气东输管道每日销售气量的变化，采用统计分析方法研究了末段管存的合理范围，并在此基础上结合管道瞬态特性给出了上海末站稳态进站压力的推荐值。 针对中石油主干输气管网目前拥有2个储气库(群)的特点，研究了其在典型供气条件下双储气库运行冬季高峰周、双储气库运行夏季高峰周(西气东输管道)的调峰方案，并对2007～2008年冬季高峰周进行了调峰方案优选，在大量仿真计算的基础上，给出了管网中各管道末站的稳态进站压力推荐值。此外，还对输气管道的管存控制理念进行了较系统的研究，指出输气管道末段与其它站间管段应采用不同的管存控制原则。