冷冻站作为中央空调系统的能耗大户,其运行能耗的高低直接影响了整个中央空调系统的能效水平。冷冻站自控系统作为冷冻站“安全稳定、高效节能”运行的重要调节手段,目前,在多数冷冻站中并未得到良好的应用。究其原因,主要是由当前集中式控制系统架构及其控制算法“实用性”和“通用性”不理想造成的。针对此问题,清华大学提出了一种冷冻站群智能控制系统架构,示范项目的应用体现了该架构的优势。但是,在项目应用过程中,群智能设备信息模型的标准化描述和控制算法开发及调试效率提升等问题值得进一步深入研究,为此,本文的主要研究内容如下:(1)基于冷冻站群智能控制系统“即插即用、互联互通、自组织、自识别”的功能需求,首先,定义了该系统的最小构成单位,即基本单元;其次,研究了基本单元的划分方法,并通过实际案例,验证了上述划分方法的合理性和完备性;最后,建立了基本单元的信息模型。(2)为提高群智能控制算法的开发和调试效率,本文以令希图书馆空调冷冻站为原型,基于“混合仿真”的思想,搭建了群智能建筑智能设备模拟器仿真平台,该平台主要包括两部分:一部分是模拟冷冻站实际机电设备运行状态的智能冷机模拟器、智能水泵模拟器和智能冷却塔模拟器,这些模拟器均内置了设备厂家提供的性能模型;另一部分是为上述模拟器输入变量提供样本数据的空调系统仿真模型。该模拟器仿真平台可高效实现对各类控制算法的功能调试和应用效果验证。(3)基于模拟器仿真平台,仿真研究了一种“实用性强、通用性强、开发流程简单”的群智能优化控制算法。该算法以冷冻站全局能耗为目标函数,采用定步长调整法,求解仿真工况下的蒸发器出口水温和冷幅的最优设定值。仿真结果表明,该方法与定蒸发器出口水温和冷幅方法相比,可实现11.6%的节能量。