随着我国社会主义进入新时代,城市建设蓬勃发展,各种精密工业生产的需求以及人们对于室内环境品质的更高追求,中央空调系统在各类工业与民用建筑中的使用更加频繁、广泛,其所带来的能耗问题也日益严峻。冷水机组是中央空调系统最主要的能耗设备,在实际工程上对于既有建筑中已经使用的冷水机组设备运行性能的提升成为降低空调系统能耗乃至建筑能耗的关键性问题。本文基于上海某公司实际工程节能改造项目,对该公司冷水机组系统进行前期测试分析,提出性能优化方法——变频改造,并在变频改造完成后对改造后冷水机组系统进行第二阶段测试分析,根据分析结果,采用系统综合COP值从内部因素DCOP、外部因素ICOP的层面综合评价其运行性能,数据显示:变频改造后系统COP、ICOP、DCOP节能率分别为24.56%、39.63%、-20.45%。综合COP值提升表明变频改造成功,达到了制冷系统整体节能目的;而DCOP值的下降表明系统总体的COP值的提高并不能保证机组内部效率的提升,根据建模分析以及数据处理,而对于机组整体运行效率进一步提升的措施在于提升冷水机组负荷率PLR。在以上基础上研究系统COP与负荷率PLR的关系,运用回归分析的数理统计方法,建立COP-PLR模型,在三种不同的运行方案下研究两台同型号的螺杆式冷水机组系统联合运行的运行性能,得出最优运行方案,结果显示该方案相比于原运行方案能够进一步节能5.46%。并基于COP-PLR模型,结合方案比较方法,建立两台同型号的螺杆式冷水机组系统联合运行的通用最优控制模型。运用安全系统工程理论对冷水机组系统进行变频改造和控制负荷分配的性能优化后的运行安全进行综合评价。