空调系统的节能运行控制对建筑节能有着重要意义;在空调系统总能耗中,空调水系统输送能耗比重较大,是空调系统节能的重点之一。为降低空调系统的输送能耗,水泵变频变流量控制逐渐成为空调系统节能运行调控的主要研究方向,并广泛用于实际工程之中。本文通过对实际工程和大量文献的研究发现,空调水系统水泵变频控制仍存在以下亟需解决的问题。一是循环水泵变压差设定值的控制参考依据,无法实时反映热能供给最不利的末端空调用户的供能需求,空调末端用户热能供给和热能需求之间的不平衡问题没有有效地引入到控制过程之中;二是适于空调水系统实时控制的最不利热力环路的概念和定义的普适性有待进一步研究,现有的最不利热力环路辨识方法仍依赖于空调水系统的结构参数、物性参数和运行参数等,不适于在线辨识应用;三是现有的水泵变频控制所需要的变压差设定值优化重整方法过于经验化、缺乏理论依据,没有考虑空调水系统管网特性在变压差设定值优化重整的作用。本文针对上述问题,在系统地综述分析了国内外研究进展的基础上,通过引入模糊控制理论,采用理论与试验研究相结合的研究方法,开展了空调水系统最不利热力环路判定与辨识、水系统管网模型关键参数在线辨识、变压差设定值预测重整、水泵变频模糊控制等方面的理论与试验研究工作,具体研究内容及成果如下。首先,本文提出了空调水系统末端支路热能供需不平衡度和基于热能供需平衡的最不利热力环路的概念,根据供热/供冷工况下风机盘管换热模型,给出了风机盘管水系统各末端支路热能供需不平衡度的定义式及求解方法,提出了最不利热力环路在线判定的基本方法。研究表明,基于热能供需平衡关系的最不利热力环路能够更好地反映空调水系统在实际运行调控中最需要进行控制调节的末端支路,是节能调控应该立即消除的对象,最不利热力环路作为水系统节能控制参考控制回路较传统的最不利水力环路具有明显的优越性。其次,为满足变流量空调水系统最不利热力环路在线辨识和节能调控的要求,设计并建设了风机盘管变流量空调水系统试验平台,完成了该试验系统的计算机网络化监控系统的软硬件开发。校验及调试结果表明,该变流量空调水系统试验平台监测误差均在±5.0%以内,支路末端房间温度可控制在±0.5℃范围以内,能够满足空调水系统变流量节能调控要求。第三,为充分发挥空调水系统管网特性在变压差设定值优化重整过程中的作用,建立了适用于水泵变压差设定值优化重整过程的变流量空调水系统管网模型,试验得到了水系统中电动连续调节阀开度-导纳模型以及风机盘管和循环水泵的数学模型;并利用该上述管网模型,完成了具有电动开关阀和电动连续调节阀两种调节机构的风机盘管水系统在四种调节工况下的各末端支路水力特性分析。结果表明,提出的风机盘管空调水系统管网模型关联矩阵在线辨识方法,能够满足变流量空调水系统节能控制的在线辨识要求;依据最不利热力环路对水泵进出口压差设定值进行重新整定和调控后,该最不利热力环路的热能供需不平衡度能够得到有效改善、甚至消除。第四,为降低空调水系统最不利热力环路在线判定的计算难度,本文根据室温在e-ec相平面上的变化特征,定义了相平面轨迹特征向量和向量夹角,提出了空调水系统最不利热力环路相平面模糊辨识方法;利用本文所建立的变流量空调水系统试验台,试验研究了最不利热力环路相平面模糊辨识方法,验证了最不利热力环路相平面模糊辨识方法的可行性和合理性。结果表明,在温度调控相平面上,某末端支路的实时示踪方向向量夹角在（0°,180°）中的取值越大,该支路成为最不利热力环路的可能性越大;凡状态点出现在相平面第I象限的末端支路都应为最不利热力环路判定的重点支路。末端支路的热能供给不平衡度及时地反映了各末端支路出现最不利热力环路的时间变化特征,以动态变化的最不利热力环路作为控制参考回路才是科学合理的。最后,本文将最不利热力环路相平面模糊辨识方法、空调水系统管网模型关键参数在线辨识方法和作用模糊子集推理模糊控制方法引入空调水系统水泵变频控制过程,提出了基于最不利热力环路辨识的水系统变压差模糊控制方法,研究了控制系统架构及各功能模块的理论实现方法,开发了网络化实时控制程序,利用变流量空调水系统试验台,试验研究了该方法的可行性和节能效果。结果表明,基于最不利热力环路辨识的水系统变压差模糊控制方法在实现空调水系统水泵变频变压差设定值节能控制时具有室温控制稳定性好、较传统的线性变量压差设定值控制更节能等优良的节能调控性能;基于最不利热力环路辨识的水系统变压差模糊控制方法中的管网模型和对水泵变压差设定值的预测结果是准确的,相平面最不利热力环路辨识结果也是准确的,更适于作为控制参考信息来实现水泵变频变压差设定值节能控制。本文的研究对进一步明晰空调水系统最不利热力环路的概念及其在空调系统节能调控中作为控制参考回路的重要作用,更好地实现空调水系统变压差设定值的优化重整、进一步实现空调水系统模糊智能控制和节能控制,具有重要的理论意义和学术价值;本文开发的空调水系统水泵变频变压差设定值节能控制技术,对解决大型公共建筑空调水系统运行调节所需要的关键技术问题,具有重要的工程应用价值。