本发明涉及燃煤机组灵活性改造规划领域，具体涉及一种基于NSGA‑II算法的考虑不同改造时段的多目标两阶段灵活性改造规划方法，具体包括如下步骤：获取各燃煤机组的煤耗参数、各机组采取不同灵活性改造技术后预期的参数提升、燃煤机组运行的日负荷及风电负荷；规划阶段建立基于NSGA‑II的初始化多技术改造方案，运行阶段建立燃煤机组运行的混合整数规划模型；根据二元锦标赛选择法、保留策略、非支配等级排序算法求解提出的多目标两阶段模型；根据所获得的帕累托解集，通过逼近理想解排序方法进行最优方案的选取。本发明所求得规划的结果能够同时协调改造成本目标与调节灵活性目标，并通过对燃煤机组运行的精细化建模，提升了符合工程实际的规划均衡解。