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阐述了天然气管网运行优化的数学模型，建立了两种目标函数，最大收益目标函数和最大流量目标函数，8种约束条件。通过研究各种典型优化算法的优劣性，确定了线性化优化算法、复合形优化算法、可行方向优化算法三种方法来求解天然气管网运行优化模型，并编制了应用程序。结合实例，对三种算法在天然气管网运行优化中的应用进行了研究，结果表明，三种算法的优化结果误差在1％内，线性化优化算法在收敛速度和解的质量方面均优于其他两种算法，更具实用性。