本发明公开了一种用于天然气的余压发电实验系统及操作方法，包括：低压缓存罐、压缩机入口切断阀、压缩机、高压缓存罐，膨胀机入口切断阀、膨胀机入口转速调节阀、膨胀机、发电机，通过压缩机将低压缓存罐中的气体增压后储存在高压缓存罐中；高压缓存罐的另一侧通过膨胀机入口切断阀、膨胀机入口转速调节阀与膨胀机一侧连接，膨胀机的另一侧连接发电机，用于通过膨胀机与发电机将气体压力能转换为电能；还包括：膨胀机出口调节阀、汽化器切断阀、汽化器，汽化器一侧与低压缓存罐连接，另一侧通过膨胀机出口调节阀、汽化器切断阀与膨胀机连接，用于将通过膨胀机降压后的气体通过汽化器复温后输送至低压缓存罐。