近年来，中国石油的输气管道建设发展迅速，目前已形成较大规模的跨地区输气管网。基于能耗费用最低的优化准则，本文研究了中国石油主干输气管网的稳态优化运行问题。考虑到该管网的规模较大，为减少其运行方案优化的工作量，将整个管网拆分成单根管道，然后按照从上游到下游的次序依次求解每条管道的优化运行方案。每条管道的运行方案优化包括站级优化和管线级优化两个层次，本文分别应用枚举法和动态规划法求解。对于配置不同型号压缩机组的压气站，其站级优化涉及机组之间的流量分配优化问题，本文综合采用一维搜索与枚举法求解该问题。考虑到燃气轮机的耗气量与其耗热率密切相关，本文基于相似原理建立了一套通用性较强的燃气轮机耗热率计算方法。在理论研究基础上，作者基于Windows 2000，利用Visual Basic 6.0开发了输气管网稳态优化运行软件——SimuOpt2007。应用该软件对西气东输系统、陕京输气系统进行优化计算，得到多种工况下的稳态优化运行方案，在此基础上分析了能耗费用优化和管存优化的运行规律。本文的模型、算法、软件及结论对中国石油主干输气管网的运行管理具有一定的指导意义。