储能技术可以将不稳定的可再生能源发电转变为持续、稳定的电能输出,是可再生能源大规模应用的关键技术之一。液化空气储能（LAES）是一种兼顾大容量与低成本,且容易建造的储能技术。本文针对液化空气储能存在的效率偏低问题,开展液化空气储能系统运行特性分析与参数匹配优化研究。参照文献,本文构建了双级压缩、双级膨胀的常规LAES系统,将系统分为液化空气储能和空气释能发电两个阶段。运用热力学理论,建立数学模型,采用MATLAB与REFPROP软件进行编程。计算分析压缩机组出口压力、低温泵出口压力、换热器效能和空气节流前温度与压力对系统性能的影响,发现常规LAES系统的循环效率基本在40%-50%之间。考虑到在液化空气储能阶段还有部分压缩热未充分利用,本文构建三级压缩、三级膨胀和耦合有机朗肯循环（ORC）的LAES系统,以进一步提升循环效率。计算结果表明:耦合ORC的LAES系统在较低压缩机组出口压力和冷箱窄点温差、较高低温泵出口压力和换热器效能的情况下,循环效率在50%-65%之间,并且空气释能发电阶段的（火用）效率也更高。研究了压缩机组出口压力、低温泵出口压力和换热器效能的变化对两种LAES系统的循环效率的影响。与常规LAES系统相比,在变工况条件下,耦合ORC的LAES系统的循环效率也提升明显,其最优循环效率较常规LAES系统的最优循环效率升高17.77%。为了实现耦合ORC的LAES系统的优化运行,采用NAGS-II算法进行参数匹配优化研究。绘制了Pareto最优前沿曲线,按照TOPSIS优选法给出了相对最优方案。结果表明:以循环效率和空气释能发电阶段（火用）效率为目标函数时,相对最优方案的循环效率η为62.75%,空气释能发电阶段（火用）效率η_ex为87.23%,贴近度为66.51%;以循环效率和液化率为目标函数时,相对最优方案的循环效率η为65.73%,液化率Y为80.51%,贴近度为87.12%。