空调系统节能运行是降低建筑能耗的关键,而其故障检测与诊断(FDD)是系统实现节能、优化以及安全、稳定运行的重要基础。本文针对变风量空调系统规模庞大,控制策略复杂,各类故障频发,且传感器数量少,诊断信息不足的问题,提出了一种新型主动式故障检测与诊断方法。该方法通过向系统添加主动式小扰动,获取额外诊断信息,进一步诊断被动式方法无法分离的故障。该方法具有全面、便捷和高效的特点,适合应用于大型中央空调系统故障检测与诊断。针对提出的新型主动式故障检测与诊断方法,本文主要进行了以下三方面的研究:(1)本文首先以TRNSYS为仿真平台,建立了一个典型单风道、一次回风、送回双风机变风量空调系统。编写了风机、传感器、变风量末端等组件模型,通过EES计算了基于基尔霍夫定律的系统阻力平衡方程。该系统能够模拟多区域变风量空调系统的运行过程,为FDD方法的研究提供平台支撑。(2)其次,通过模拟正常运行情况和引入AHU与VAV-box常见故障,对比分析正常工况和故障情况下系统特性的不同特征,如系统测量值变化、能耗变化和PMV值的变化等,一方面证明了系统的可行性,另一方面也得到了不同故障情况下系统的运行特点,为后续FDD方法的提出提供了依据。(3)最后,提出了一种被动式与主动式相结合的新型变风量送风系统故障检测与诊断方法。将该方法应用于变风量末端的21种常见故障,针对这些故障,提出了 5种被动式诊断分类规则,并根据不同的分类规则制定了对应的主动式诊断规则。利用搭建的TRNSYS仿真系统对该方法的可行性进行了验证,结果表明该方法可以有效地诊断出风阀卡死、传感器偏差等压力无关型变风量末端常见硬件故障。