本发明公开一种天然气网络运行优化方法。该方法考虑传输方向变化的天然气管道气流描述方法及含该类约束的优化问题的天然气网络运行优化，能在不引入整数变量的情况下用线性和平方项约束描述管道气流的方向，便于后续处理，求解速度更快；配合PCCP凸化求解方法，可以将模型松弛凸化以逼近全局最优点，也便于Benders分解等分布式优化方法的应用。