随着经济的发展,我国能源消耗速度不断增加,能源供求关系日益紧张。在所有的能耗消耗中,建筑能耗占社会总能耗的30%,建筑节能迫在眉睫。并且充分利用可再生能源和发展分布式发电技术已经成为了解决全球环境问题和能源危机的有效途径。随着供能形势由集中式向分布式发展,将可再生能源与其他形式能源进行互补综合利用,科学用能有着非常重要的理论和工程价值。本文将CPS系统应用于楼宇能源系统中能源供应端和能源需求端当中,利用CPS系统的可靠感知,精确控制的特点,对楼宇内的物理环境进行实时感知,并根据实际环境状态对楼宇可再生能源的生产以及楼宇内HVAC系统和照明系统进行调控,从而实现“最大供能,最小耗能,最佳舒适”的目的。主要完成工作如下:(1)针对楼宇内外复杂多变的物理环境,建立了楼宇CPS信息感知架构。充分获取室内外的信息参数,监测室外的气象信息,为风光可再生能源功能系统的最大产能创造了条件;监测室内的各项参数及人员分布,对空调系统和照明系统的调控打下了基础。(2)针对楼宇能源供应终端的输出效率问题,提出了基于CPS的楼宇能源供应终端控制方法,分析了传统风电系统和光伏系统最大功率点跟踪方法,并阐明了他们的不足之处,进而提出了基于神经-模糊的风光发电最大功率点跟踪方法,并通过仿真实验,证明了它的优越性和有效性。(3)针对楼宇能源需求终端的节能与控制问题,采用模糊自适应PID控制算法,对室内的HVAC系统和照明系统进行算法仿真,来解决室内温度和光照强度受天气影响大,时变性和不可预测等因素。并利用MATLAB中的Simulink仿真工具进行仿真,通过与常规PID的对比,可看出模糊自适应PID控制器调节速度更快,输出占空比更准确,能达到更好的控制效果。