西气东输管道是我国距离最长、直径最大、压力最高的输气管道。它每年用于输送气体的能耗费用就高达数亿元人民币，如果能够优化运行费用将为输气公司节省大量开支。因此，很有必要对压缩机组的运行特性展开研究，并建立运行优化模型。本文研究西气东输管道的压缩机组特性，建立了西气东输管道的稳态运行优化模型，其优化的目标是日运行能耗费用最小。根据对西气东输管道系统的分析，本文建立了管线级和站级具有嵌套关系的两级优化模型。其中站级优化的对象是单个压气站，目的是在给定进口体积流量和进、出站压力的情况下确定最优开机方案，使能耗费用最小。管线级优化的目的是确定全线各站最优压比，使总能耗费用最小。根据管线级优化问题的特点，本文采用了动态规划法来求解。另外，本文还对压缩机组的调节特性进行了初步研究，以便在调节压缩机转速来适应管道输送条件发生变化时能提供较优的调节方案。本文的研究对西气东输管道及其它输气管道制定运行方案和调节方案具有很强的现实意义和参考价值。