大型公用建筑冷源系统运行环境变化频繁,其实际运行工况往往偏离设计工况,导致冷源系统能耗巨大。冷水机组能耗在冷源系统能耗中占比最大,一直备受关注。在实际运行过程中,空调系统负荷时序分布存在随机性,冷冻水管网用户侧负荷实际需求难以判断,随机负荷约束下冷水机组控制策略适应性与能效置信度难以评估,冷水机组长时间处于低负荷运行的状态,实际能效比远远低于额定负荷下的设计值,导致冷源系统整体效率低下、能源浪费严重。因此,研究随机负荷约束下的冷水机组控制策略和冷冻水管网用户侧负荷需求分布特性对冷源系统优化控制十分必要。本文为研究冷水机组非均匀负荷匹配控制策略,构建了多台冷水机组并联运行热力特性模型,研究变负荷下的冷水机组并联运行特性,提出了基于能效基准的冷水机组静态控制策略;构建了建筑负荷马尔科夫链预测模型,通过贝叶斯决策理论研究负荷时序分布随机性对冷水机组并联方式选用概率的影响,以及马尔科夫链预测时长变化、负荷事件组中小概率事件对冷水机组控制策略的影响,提出了随机负荷约束下的冷水机组动态控制策略。结果表明:在制冷量自平衡条件下,多台冷水机组并联运行时存在能效基准,冷水机组群按照能效基准所对应的控制策略运行可实现能效比最大化;通过马尔科夫链预测建筑负荷是可行的,其预测时长与冷水机组控制策略计算时长存在平衡点,按照该平衡点确定冷水机组控制策略,可最小化冷水机组群额外耗能风险,根据能效期望确定冷水机组控制策略运行可实现长时间跨度下节能收益最大化,提高控制策略节能置信度,本文算例中优化后控制策略平均节能率达9.7%,节能置信度提高56.7%。为研究冷冻水管网用户侧负荷需求分布特性,构建了冷冻水管网用户侧热力特性模型,研究不同空调系统总负荷下用户随机行为对末端负荷需求分布特性的影响,分析了末端负荷分布随机性对空调系统总负荷的影响,探索了大型公用建筑空调系统负荷监测方法。结果表明:不同空调系统总负荷下,用户随机行为对末端负荷分配的影响随系统总负荷的增大而增大,末端负荷变化对系统总负荷的影响幅度随系统总负荷增大而降低;根据末端负荷分配频度监测空调系统负荷变化是可行的,本文算例中平均误差为12.4%。