能源的开发和利用是推动人类文明发展的根本,在国家构架现代能源体系的大背景下,各种清洁能源的提取利用技术层出不穷,其中,水源热泵空调系统是现代能源体系中地热清洁能源提取、利用的重要方式之一。水源热泵系统通过提取浅层水源至热泵机组进行能量转换提取,从而实现夏季制冷,冬季制热的功能。目前对水源热泵系统的技术研究主要集中在两个方面,一是从结构和匹配性中研究如何制造效率高,适用性强的热泵机组。二是从系统控制、运行过程中如何应用先进控制技术提升系统运行效率方面。而现阶段在热泵自身结构无法取得突出成果的情况下,优化控制系统将是提升系统效率的突破点。因此本文主要针对水源热泵控制系统展开研究,主要研究内容如下:首先,通过对水源热泵系统硬件组成及工作原理进行简要分析,并对国内外技术研究现状进行总结,针对热泵系统纯滞后、大延迟、非线性、多干扰等特点提出了应用先进自适应控制方法的可行性。然后,通过对机组和水泵模型进行辨识并应用SIMULINK工具进行模型搭建和仿真分析,在仿真分析过程中以能效最优为最终控制目标,建立系统优化控制模型,并针对性提出了最优供回水温差的变流量自适应模糊PID控制方法,控制模型中的参数通过预测方法获取并进行动态调整,通过模糊PID控制器实现水泵转速控制,从而通过控制流量使得系统供回水温差处于最优设定值,实现系统最优化运行的目标。最终,针对循环泵、热泵机组动态特性提出了一套自适应预测控制方法,实现热泵系统流量调节从而控制实际温差与设定值一致,并根据供回水温差调节循环泵运行频率,解决了传统控制方式协同性差、能耗高、稳定性差的问题。并通过在实际工程项目中搭建可编程控制器（PLC）硬件平台,应用POFINET总线和现场总线通信方式实现分布式远程I/O主从和仪表通信,根据工艺流程完成热泵机组、水泵、阀门和辅助设备的自动和联动控制,通过总线通信,实现系统运行过程中各重点状态数据的采集、处理、监测,并及时进行故障诊断、报警和显示等功能。同时,应用工控机远程监控系统,实现系统数据监测、远程控制、数据存储与节能分析,从而进一步提升整体系统的运行效率。在实际案列中以系统整体能效为分析依据,在一个工作周期内与常规控制方法相进行能效横向对比,得到了近5%的节能效果,极大提升水源热泵系统整体运行经济性,此控制方法可在同类设备和系统中进行推广应用。