能源是人类文明进步的基础和动力,攸关国计民生和国家安全,建筑领域的节能是国家“节能减排”工作的关键一环。区域供冷供热系统外网管线长,输配能耗高,节能潜力巨大。研究适合区域供冷供热系统输配外网的优化控制策略,在满足所有末端负荷要求的同时,最大限度地挖掘水泵的节能潜力,对节约能耗,改善管网运行性能意义重大。首先,本文提出了末端最佳运行温差和最不利热力末端的概念。依据换热器的数学原理,介绍了末端最佳运行温差的确定方法。在此基础上,结合区域管网的水力特性,提出了最不利热力末端的确定方法。根据最不利热力末端的需求压差,即可确定管网压差设定值。建立了适合区域供冷供热系统输配外网的变压差控制策略。在变压差控制策略的基础上,考虑不同水泵运行方案对输配能耗的影响,建立了包含变压差控制和并联水泵优化控制的联合控制策略。利用并联水泵优化控制策略,对一个实际案例进行仿真,发现在管网压差远低于水泵额定扬程的情况下,水泵能耗与管网压差和流量并不是简单的单调递增关系。鉴于此,对水泵的运行做了进一步优化。提出基于管网和水泵特性的优化控制策略,原理上该策略的水泵能耗最小。其次,调研了重庆市某区域能源站,发现其外网存在着严重的“大流量,小温差”和“旁通逆流”问题。且水泵扬程选型过大,运行效率较低。调研发现,部分用户未使用电动调节阀和调节阀控制效果不佳是造成“大流量,小温差”问题的主要原因。然后,以该区域能源站为研究对象,利用Matlab建立了基于数字孪生的优化控制仿真模型,对比研究了四种策略的控制效果。结果表明在管网运行性能方面,变压差控制策略及变压差控制和并联水泵优化控制联合控制策略效果最佳;在水泵运行性能方面,基于管网和水泵特性的优化控制策略控制效果最佳;定压差控制效果最差。相比于定压差控制策略,变压差控制策略,变压差控制和并联水泵优化控制联合控制策略与基于管网和水泵特性的优化控制策略在供热工况下可分别节能18.57%,29.13%和34.27%,在供冷工况下可分别节能16.22%、21.86%和27.72%。仿真结果表明,水泵选型过大也是影响水泵工作效率,增大输配能耗的主要原因之一。当水泵额定扬程降低为14m时,管网和水泵运行性能明显提高,各策略可分别节能43.3%、51.8%、46.3%和42.1%,节能量巨大。最后,以该能源站为实验平台,实验研究这四种策略的控制效果,实验结果与仿真一致。如果实验不限制水泵工作台数,据计算,基于管网和水泵特性的优化控制策略仍最节能,节能率达到29.9%。