CN112909914A - 一种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，包括：光伏一体化***、微型风力发电***、电储能***、市电变压器、直流母线、电压平衡器、直流照明A、直流照明B、智慧能量调度管理和故障监测***、排风风机、直流充电桩A、直流充电桩B、UPS直流电源、多个DC/DC变流器、多个AC/DC变流器、多个交流断路器和多个直流断路器。本发明的有益效果是：本发明提出的智慧直流微电网***用于减小分布式可再生能源接入时面临的冲击，提高楼宇内可再生能源的使用比例和分布式发电渗透率，同时提高楼宇综合供能站的供电可靠性，具有良好的示范意义。

Description

一种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***
技术领域
本发明属于电气技术领域，尤其涉及一种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***。
背景技术
以光伏发电、风力发电为主的分布式能源具有绿色、低碳、高效、节能与安装方便等优点，有助于绿色能源的推广，是一种应用前景广阔的可再生能源。但随着配电***的发展，交流微电网的缺点日渐凸显，如转换环节多、能量损耗大、控制方式复杂等。相比于交流微电网，直流微电网在减少了换流次数的同时减少了电力电子换流器的使用数量，降低了***建设运维成本。从能源供给侧来看，光伏发电、风力发电、电储能具有直流环节，直接采用直流配电可节省逆变环节，电源传输效率更高，另外直流并网无频率、功率因素、相位等限制，便于分布式电源接入，易于实现分布式电源之间的协调控制；从能源传输环节来看，直流配电没有环流、线路电容，线路损耗更低，相同电缆截面及数量前提下，传输功率更高；从能源需求侧来看，建筑体中随着直流充电桩、直流照明等直流用电负荷比例增大，直接采用直流供电，既提高了工作效率，又凸显出了较大的经济优势，因此有着较广阔的应用前景。
目前针对直流微电网的拓扑结构、电力电子转换接口、优化调度、控制策略和能量管理等方面的研究成果层出不穷，直流微电网的研究逐渐成为学术界和工业界的研究热点。随着直流微电网拓扑结构的多样化，直流微电网电能输送的优越性愈加明显。直流微电网正以多样化结构的形式展现在人们面前，从单一的母线结构发展为以多级、多模块化为特点的直流微电网群形式。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***。
这种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，包括：光伏一体化***、微型风力发电***、电储能***、市电变压器、直流母线、电压平衡器、直流照明A、直流照明B、智慧能量调度管理和故障监测***、排风风机、直流充电桩A、直流充电桩B、UPS直流电源、多个DC/DC变流器、多个AC/DC变流器、多个交流断路器和多个直流断路器；采用电压平衡器来抑制双极性直流微电网中直流正、负极对中性线电压的波动，引入电压平衡器的双极性三线制直流微电网可以有效提升***对直流电压平衡控制的动态性能和抗干扰能力，提高了双极性直流微电网的供电可靠性；其中光伏一体化***、微型风力发电***、电储能***、市电变压器、压平衡器、直流照明A、直流照明B、智慧能量调度管理和故障监测***、排风风机、直流充电桩A、直流充电桩B、UPS直流电源均接入直流母线。
作为优选，光伏一体化***包括碲化镉薄膜太阳能电池和DC/DC变流器A，碲化镉薄膜太阳能电池和DC/DC变流器A电连接；
微型风力发电***包括微型风力发电机和AC/DC变流器C，微型风力发电机和AC/DC变流器C之间的连接线上设有交流断路器C；
电储能***包括储能蓄电池A、储能蓄电池B、超级电容、DC/DC变流器B、DC/DC变流器D和DC/DC变流器E；其中超级电容与DC/DC变流器B电连接，DC/DC变流器B分两路分别连接第七直流断路器和第八直流断路器后依次接入直流母线正极和直流母线负极；储能蓄电池A与DC/DC变流器D电连接，DC/DC变流器D分两路分别连接第十一直流断路器和第十二直流断路器后依次接入直流母线正极和直流中性线；储能蓄电池B与DC/DC变流器E电连接，DC/DC变流器E分两路分别连接第十三直流断路器和第十四直流断路器后依次接入直流母线负极和直流中性线；超级电容具有较好的功率特性，当***内直流充电桩使用时，***内负荷电流峰值高但持续时间短，此时通过智慧能量调度管理***让超级电容释放能量，从而维持直流母线电压稳定的同时提高直流微电网***运行的经济性；
市电通过市电变压器接入后分成两路分别接入AC/DC变流器A和AC/DC变流器B；市电和市电变压器一端之间的连接线路上设有交流断路器E，市电变压器另一端设有交流断路器D，交流断路器D之后的线路分两路分别连接交流断路器A和交流断路器B，交流断路器A接入AC/DC变流器A，交流断路器B接入AC/DC变流器B；AC/DC变流器A接入直流母线正极和直流中性线；AC/DC变流器B接入直流母线负极和直流中性线；
直流母线分为直流母线正极、直流中性线和直流母线负极三根线路；电压平衡器分三路分别连接直流熔断器A、直流熔断器B和直流熔断器C后依次接入直流母线正极、直流中性线和直流母线负极；
直流照明A两端电连接DC/DC变流器C，DC/DC变流器C分两路分别连接第九直流断路器和第十直流断路器后依次接入直流母线正极和直流中性线；直流照明B两端电连接DC/DC变流器F，DC/DC变流器F分两路分别连接第十五直流断路器和第十六直流断路器后依次接入直流母线负极和直流中性线；
智慧能量调度管理和故障监测***分别电连接AC/DC变流器A、AC/DC变流器B、DC/DC变流器A、AC/DC变流器C、第一直流断路器、第二直流断路器、第三直流断路器、第四直流断路器、五直流断路器、第六直流断路器、直流母线正极、直流中性线、直流母线负极、第七直流断路器、第八直流断路器、第九直流断路器、第十直流断路器、第十一直流断路器、第十二直流断路器、第十三直流断路器、第十四直流断路器、第十五直流断路器、第十六直流断路器、第十七直流断路器、第十八直流断路器、第十九直流断路器、第二十直流断路器、第二十一直流断路器、第二十二直流断路器、第二十三直流断路器、第二十四直流断路器、DC/DC变流器B、DC/DC变流器C、DC/DC变流器D、DC/DC变流器E、DC/DC变流器F、DC/DC变流器G、直流熔断器A、直流熔断器B、直流熔断器C、DC/DC变流器H、电压平衡器、直流充电桩A和直流充电桩B；
排风风机电连接DC/DC变流器G，DC/DC变流器G分两路分别连接第十七直流断路器、第十八直流断路器后依次接入直流母线正极、直流母线负极；
直流充电桩A两端分别电连接第十九直流断路器、第二十直流断路器后依次接入直流母线正极和直流母线负极；直流充电桩B两端分别电连接第二十一直流断路器和第二十二直流断路器后依次接入直流母线正极和直流母线负极；
UPS直流电源两端电连接DC/DC变流器H，DC/DC变流器H分两路分别连接第二十三直流断路器和第二十四直流断路器后依次接入直流母线正极和直流母线负极。
作为优选，AC/DC变流器和DC/DC变流器为采用零电压零电流软开关技术的节能型变流器，以提高整个直流微电网***运行的效率；直流断路器为采用基于IGBT技术的固态直流断路器，具有开断速度快,能实现直流微电网***内故障元件快速隔离，使***更加可靠和高效，同时可降低***维护成本。
作为优选，适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***包括：至少一个带DC/DC变流器的光伏一体化***、至少一个带AC/DC变流器的微型风力发电***、至少一个带DC/DC变流器的超级电容、至少一个直流充电桩、至少一个带DC/DC变流器的直流照明、至少一个带DC/DC变流器的UPS直流电源、至少一个带DC/DC变流器的排风风机和智慧能量调度管理和故障监测***。
作为优选，直流母线为双极性三线制直流母线，直流母线正极的电压等级为DC+375V，直流母线负极的电压等级为DC-375V，直流中性线的电压等级为零。
作为优选，直流熔断器A、直流熔断器B和直流熔断器C为可隔离或更换装置；当电压平衡器故障时，隔离或更换直流熔断器A、直流熔断器B和直流熔断器C，提高了***运行的安全性。
作为优选，储能蓄电池A和储能蓄电池B为采用新型水系锌离子电池，水系锌离子电池具有安全性高、绿色环保、成本低、循环性好、使用寿命长、运维简单等优点。相对于铅酸蓄电池的重金属铅和电解质溶液对环境的污染，水系锌离子电池所用原材料及充放电的反应产物均无毒无害。相对于锂离子电池散热、过充、过放等防护要求及安全性能隐患，水系锌离子电池在过充、充放、短路情况下无***、起火的风险，具备类似铅酸电池的高安全性，适合用于建筑楼宇内大规模静置型电力储能使用；储能蓄电池A的容量、储能蓄电池B的容量和超级电容的容量均根据碲化镉薄膜太阳能电池的容量、微型风力发电机的容量、直流照明A的功率、直流照明B的功率、直流充电桩A的个数和直流充电桩B的个数进行综合评估和优化配置，满足总体电力供需基本平衡和运营经济性。
作为优选，智慧能量调度管理和故障监测***通过总线或硬接线与各个监测控制设备通信接口相连；智慧能量调度管理和故障监测***通过硬接线与各个监测设备相连，从而实现对整个直流微电网***的显示、管理和能量优化协调控制分配和故障监测诊断；
所述监测控制设备包括：DC/DC变流器A、DC/DC变流器B、DC/DC变流器C、DC/DC变流器D、DC/DC变流器E、DC/DC变流器F、DC/DC变流器G、DC/DC变流器H、AC/DC变流器A、AC/DC变流器B、AC/DC变流器C、直流充电桩A、直流充电桩B、交流断路器A、交流断路器B、交流断路器C、交流断路器D、交流断路器E、第一直流断路器、第二直流断路器、第三直流断路器、第四直流断路器、第五直流断路器、第六直流断路器、第七直流断路器、第八直流断路器、第九直流断路器、第十直流断路器、第十一直流断路器、第十二直流断路器、第十三直流断路器、第十四直流断路器、第十五直流断路器、第十六直流断路器、第十七直流断路器、第十八直流断路器、第十九直流断路器、第二十直流断路器、第二十一直流断路器、第二十二直流断路器、第二十三直流断路器和第二十四直流断路器；
所述监测设备包括：电压平衡器、直流母线正极、直流中性线和直流母线负极。
这种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***的工作方法，该智慧直流微电网***在并网模式、孤岛模式和应急模式之间切换并运行；
智慧直流微电网***在并网模式下运行时：智慧直流微电网***和市电相连，当智慧直流微电网***内的总负载大于分布式可再生能源总发电功率时，通过市电变压器下端的AC/DC变流器A和AC/DC变流器B向直流母线供电；当分布式可再生能源总发电功率大于智慧直流微电网***内的总负载时，通过市电变压器下端的AC/DC变流器A和AC/DC变流器B向市电供电；
智慧直流微电网***在孤岛模式下运行时：智慧能量调度管理和故障监测***优化协调控制分布式可再生能源、储能蓄电池A、储能蓄电池B、超级电容、直流照明A和直流照明B，使智慧直流微电网***内的总发电功率与智慧直流微电网***内的总负载平衡，最大限度提高分布式可再生能源的利用率，保障供电可靠性；
智慧直流微电网***在应急模式下运行时：当直流母线通过DC/DC变流器H变换电压后向UPS直流电源供电时，若智慧直流微电网***出现故障或处于检修状态，且分布式可再生能源出力无法满足智慧直流微电网***内用电需求时，则切除直流用电负荷，提前最大化存储电能，所述直流用电负荷包括直流充电桩A和直流充电桩B；满足UPS的应急使用，用于UPS给综合供能站内冷却水泵电机等重要负荷的用电需求。
本发明的有益效果是：
本发明提出的智慧直流微电网***用于减小分布式可再生能源接入时面临的冲击，提高楼宇内可再生能源的使用比例和分布式发电渗透率，同时提高楼宇综合供能站的供电可靠性，具有良好的示范意义；
本发明采用电压平衡器来抑制双极性直流微电网中直流正、负极对中性线电压的波动，引入电压平衡器的双极性三线制直流微电网可以有效提升***对直流电压平衡控制的动态性能和抗干扰能力，提高了双极性直流微电网的供电可靠性；
本发明采用能量调度管理和故障监测***来控制整个直流微电网***的运行，对分布式可再生能源、储能***、照明***等直流负荷及变流器等电力电子装置进行数据采集和控制，采用多能流协同管理，实现***内能量潮流的实时智慧调度和故障监测，实现“源-网-荷-储-调”一体化技术，提高绿色可再生能源的综合利用效率及运营经济性；
附图说明
图1为本发明的电气拓扑结构图。
附图标记说明：碲化镉薄膜太阳能电池1、微型风力发电机2、市电变压器3、DC/DC变流器A4、DC/DC变流器B5、DC/DC变流器C6、DC/DC变流器D7、DC/DC变流器E8、DC/DC变流器F9、DC/DC变流器G10、DC/DC变流器H11、AC/DC变流器A12、AC/DC变流器B13、AC/DC变流器C14、电压平衡器15、超级电容16、直流照明A17、直流照明B20、储能蓄电池A18、储能蓄电池B19、排风风机21、直流充电桩A22、直流充电桩B23、UPS直流电源24、交流断路器A25、交流断路器B26、交流断路器C27、交流断路器D55、交流断路器E56、第一直流断路器28、第二直流断路器29、第三直流断路器30、第四直流断路器31、第五直流断路器32、第六直流断路器33、第七直流断路器34、第八直流断路器35、第九直流断路器36、第十直流断路器37、第十一直流断路器38、第十二直流断路器39、第十三直流断路器40、第十四直流断路器41、第十五直流断路器42、第十六直流断路器43、第十七直流断路器44、第十八直流断路器45、第十九直流断路器46、第二十直流断路器47、第二十一直流断路器48、第二十二直流断路器49、第二十三直流断路器50、第二十四直流断路器51、直流熔断器A52、直流熔断器B53、直流熔断器C54、智慧能量调度管理和故障监测***57、直流母线正极58、直流中性线59、直流母线负极60、光伏一体化***61、微型风力发电***62。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
由于直流微电网技术具有较大的节能优势和良好的发展前景，因此，建设和发展直流微电网技术可以较好地满足各国对节能减排和能源综合梯级利用的需求，本发明提出一种用于楼宇综合能源站的直流微电网***，采用多能流协同管理，实现源-网-荷-储-调一体化技术，代表了建筑楼宇绿色能源利用技术发展的未来趋势。
实施例1：
如图1所示，适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，包括：光伏一体化***61、微型风力发电***62、电储能***、市电变压器3、直流母线、电压平衡器15、直流照明A17、直流照明B20、智慧能量调度管理和故障监测***57、排风风机21、直流充电桩A22、直流充电桩B23、UPS直流电源24、多个DC/DC变流器、多个AC/DC变流器、多个交流断路器和多个直流断路器；采用电压平衡器来抑制双极性直流微电网中直流正、负极对中性线电压的波动，引入电压平衡器的双极性三线制直流微电网可以有效提升***对直流电压平衡控制的动态性能和抗干扰能力，提高了双极性直流微电网的供电可靠性；
光伏一体化***61包括碲化镉薄膜太阳能电池1和DC/DC变流器A4，碲化镉薄膜太阳能电池1和DC/DC变流器A4电连接；
微型风力发电***62包括微型风力发电机2和AC/DC变流器C14，微型风力发电机2和AC/DC变流器C14之间的连接线上设有交流断路器C27；
电储能***包括储能蓄电池A18、储能蓄电池B19、超级电容16、DC/DC变流器B5、DC/DC变流器D7和DC/DC变流器E8；其中超级电容16与DC/DC变流器B5电连接，DC/DC变流器B5分两路分别连接第七直流断路器34和第八直流断路器35后依次接入直流母线正极58和直流母线负极60；储能蓄电池A18与DC/DC变流器D7电连接，DC/DC变流器D7分两路分别连接第十一直流断路器38和第十二直流断路器39后依次接入直流母线正极58和直流中性线59；储能蓄电池B19与DC/DC变流器E8电连接，DC/DC变流器E8分两路分别连接第十三直流断路器40和第十四直流断路器41后依次接入直流母线负极60和直流中性线59；超级电容16具有较好的功率特性，当***内直流充电桩使用时，***内负荷电流峰值高但持续时间短，此时通过智慧能量调度管理***让超级电容16释放能量，从而维持直流母线电压稳定的同时提高直流微电网***运行的经济性；
市电通过市电变压器3接入后分成两路分别接入AC/DC变流器A12和AC/DC变流器B13；市电和市电变压器3一端之间的连接线路上设有交流断路器E56，市电变压器3另一端设有交流断路器D55，交流断路器D55之后的线路分两路分别连接交流断路器A25和交流断路器B26，交流断路器A25接入AC/DC变流器A12，交流断路器B26接入AC/DC变流器B13；AC/DC变流器A12接入直流母线正极58和直流中性线59；AC/DC变流器B13接入直流母线负极60和直流中性线59；
直流母线分为直流母线正极58、直流中性线59和直流母线负极60三根线路；电压平衡器15分三路分别连接直流熔断器A52、直流熔断器B53和直流熔断器C54后依次接入直流母线正极58、直流中性线59和直流母线负极60；
直流照明A17两端电连接DC/DC变流器C6，DC/DC变流器C6分两路分别连接第九直流断路器36和第十直流断路器37后依次接入直流母线正极58和直流中性线59；直流照明B20两端电连接DC/DC变流器F9，DC/DC变流器F9分两路分别连接第十五直流断路器42和第十六直流断路器43后依次接入直流母线负极60和直流中性线59；
智慧能量调度管理和故障监测***57分别电连接AC/DC变流器A12、AC/DC变流器B13、DC/DC变流器A4、AC/DC变流器C14、第一直流断路器28、第二直流断路器29、第三直流断路器30、第四直流断路器31、五直流断路器32、第六直流断路器33、直流母线正极58、直流中性线59、直流母线负极60、第七直流断路器34、第八直流断路器35、第九直流断路器36、第十直流断路器37、第十一直流断路器38、第十二直流断路器39、第十三直流断路器40、第十四直流断路器41、第十五直流断路器42、第十六直流断路器43、第十七直流断路器44、第十八直流断路器45、第十九直流断路器46、第二十直流断路器47、第二十一直流断路器48、第二十二直流断路器49、第二十三直流断路器50、第二十四直流断路器51、DC/DC变流器B5、DC/DC变流器C6、DC/DC变流器D7、DC/DC变流器E8、DC/DC变流器F9、DC/DC变流器G10、直流熔断器A52、直流熔断器B53、直流熔断器C54、DC/DC变流器H11、电压平衡器15、直流充电桩A22和直流充电桩B23；
排风风机21电连接DC/DC变流器G10，DC/DC变流器G10分两路分别连接第十七直流断路器44、第十八直流断路器45后依次接入直流母线正极58、直流母线负极60；
直流充电桩A22两端分别电连接第十九直流断路器46、第二十直流断路器47后依次接入直流母线正极58和直流母线负极60；直流充电桩B23两端分别电连接第二十一直流断路器48和第二十二直流断路器49后依次接入直流母线正极58和直流母线负极60；
UPS直流电源24两端电连接DC/DC变流器H11，DC/DC变流器H11分两路分别连接第二十三直流断路器50和第二十四直流断路器51后依次接入直流母线正极58和直流母线负极60。
采用多种可再生能源协同供能的模式，以基于碲化镉薄膜太阳能电池1建筑光伏一体化***61和微型风力发电***62联合向直流母线供电，并配置一定容量的储能蓄电池A18、储能蓄电池B19和超级电容16。当受外部环境影响，可再生能源发电出力较小时，不足部分电力由市电补充；当直流微电网***内用电负荷较小时，优先向储能蓄电池A18、储能蓄电池B19和超级电容16充电，再剩余部分电量用于上公网消纳，起到节能减排的效果。
智慧能量调度管理和故障监测***57为本智慧直流微电网***的核心***。该***建立了云平台和大数据库，一种集能量监控、能量调度和管理、需求侧响应等功能为一体的智能多元化能量优化协调控制云平台。该***平台针对楼宇分布式能源运行及综合供能站内用电负荷需求，通过先进的传感装置对发电、配电和用电设备等关键设备的运行状况进行实时监控和实时数据采集、分析，调控分布式发电单元输出功率及储能单元充放电动作，实现能量优化协调控制分配和故障监测诊断。该智慧能量调度管理和故障监测***其主要架构分为感知层、通信层、数据层、应用层四个层次，主要包括基本量测***、负荷侧能量管理和能量优化协调控制分配、故障监测诊断等功能。
实施例2：
一种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***的工作方法，该智慧直流微电网***在并网模式、孤岛模式和应急模式之间切换并运行；
智慧直流微电网***在并网模式下运行时：智慧直流微电网***和市电相连，当智慧直流微电网***内的总负载大于分布式可再生能源总发电功率时，通过市电变压器3下端的AC/DC变流器A12和AC/DC变流器B13向直流母线供电；当分布式可再生能源总发电功率大于智慧直流微电网***内的总负载时，通过市电变压器3下端的AC/DC变流器A12和AC/DC变流器B13向市电供电；
智慧直流微电网***在孤岛模式下运行时：智慧能量调度管理和故障监测***57优化协调控制分布式可再生能源、储能蓄电池A18、储能蓄电池B19、超级电容16、直流照明A17和直流照明B20，使智慧直流微电网***内的总发电功率与智慧直流微电网***内的总负载平衡，最大限度提高分布式可再生能源的利用率，保障供电可靠性；
智慧直流微电网***在应急模式下运行时：当直流母线通过DC/DC变流器H11变换电压后向UPS直流电源24供电时，若智慧直流微电网***出现故障或处于检修状态，且分布式可再生能源出力无法满足智慧直流微电网***内用电需求时，则切除直流用电负荷，提前最大化存储电能，所述直流用电负荷包括直流充电桩A22和直流充电桩B23；满足UPS的应急使用，用于UPS给综合供能站内冷却水泵电机等重要负荷的用电需求。

Claims (9)

1.一种适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，其特征在于，包括：光伏一体化***(61)、微型风力发电***(62)、电储能***、市电变压器(3)、直流母线、电压平衡器(15)、直流照明A(17)、直流照明B(20)、智慧能量调度管理和故障监测***(57)、排风风机(21)、直流充电桩A(22)、直流充电桩B(23)、UPS直流电源(24)、多个DC/DC变流器、多个AC/DC变流器、多个交流断路器和多个直流断路器；其中光伏一体化***(61)、微型风力发电***(62)、电储能***、市电变压器(3)、压平衡器(15)、直流照明A(17)、直流照明B(20)、智慧能量调度管理和故障监测***(57)、排风风机(21)、直流充电桩A(22)、直流充电桩B(23)、UPS直流电源(24)均接入直流母线。
2.根据权利要求1所述适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，其特征在于：
光伏一体化***(61)包括碲化镉薄膜太阳能电池(1)和DC/DC变流器A(4)，碲化镉薄膜太阳能电池(1)和DC/DC变流器A(4)电连接；
微型风力发电***(62)包括微型风力发电机(2)和AC/DC变流器C(14)，微型风力发电机(2)和AC/DC变流器C(14)之间的连接线上设有交流断路器C(27)；
电储能***包括储能蓄电池A(18)、储能蓄电池B(19)、超级电容(16)、DC/DC变流器B(5)、DC/DC变流器D(7)和DC/DC变流器E(8)；其中超级电容(16)与DC/DC变流器B(5)电连接，DC/DC变流器B(5)分两路分别连接第七直流断路器(34)和第八直流断路器(35)后依次接入直流母线正极(58)和直流母线负极(60)；储能蓄电池A(18)与DC/DC变流器D(7)电连接，DC/DC变流器D(7)分两路分别连接第十一直流断路器(38)和第十二直流断路器(39)后依次接入直流母线正极(58)和直流中性线(59)；储能蓄电池B(19)与DC/DC变流器E(8)电连接，DC/DC变流器E(8)分两路分别连接第十三直流断路器(40)和第十四直流断路器(41)后依次接入直流母线负极(60)和直流中性线(59)；
市电通过市电变压器(3)接入后分成两路分别接入AC/DC变流器A(12)和AC/DC变流器B(13)；市电和市电变压器(3)一端之间的连接线路上设有交流断路器E(56)，市电变压器(3)另一端设有交流断路器D(55)，交流断路器D(55)之后的线路分两路分别连接交流断路器A(25)和交流断路器B(26)，交流断路器A(25)接入AC/DC变流器A(12)，交流断路器B(26)接入AC/DC变流器B(13)；AC/DC变流器A(12)接入直流母线正极(58)和直流中性线(59)；AC/DC变流器B(13)接入直流母线负极(60)和直流中性线(59)；
直流母线分为直流母线正极(58)、直流中性线(59)和直流母线负极(60)三根线路；电压平衡器(15)分三路分别连接直流熔断器A(52)、直流熔断器B(53)和直流熔断器C(54)后依次接入直流母线正极(58)、直流中性线(59)和直流母线负极(60)；
直流照明A(17)两端电连接DC/DC变流器C(6)，DC/DC变流器C(6)分两路分别连接第九直流断路器(36)和第十直流断路器(37)后依次接入直流母线正极(58)和直流中性线(59)；直流照明B(20)两端电连接DC/DC变流器F(9)，DC/DC变流器F(9)分两路分别连接第十五直流断路器(42)和第十六直流断路器(43)后依次接入直流母线负极(60)和直流中性线(59)；
智慧能量调度管理和故障监测***(57)分别电连接AC/DC变流器A(12)、AC/DC变流器B(13)、DC/DC变流器A(4)、AC/DC变流器C(14)、第一直流断路器(28)、第二直流断路器(29)、第三直流断路器(30)、第四直流断路器(31)、五直流断路器(32)、第六直流断路器(33)、直流母线正极(58)、直流中性线(59)、直流母线负极(60)、第七直流断路器(34)、第八直流断路器(35)、第九直流断路器(36)、第十直流断路器(37)、第十一直流断路器(38)、第十二直流断路器(39)、第十三直流断路器(40)、第十四直流断路器(41)、第十五直流断路器(42)、第十六直流断路器(43)、第十七直流断路器(44)、第十八直流断路器(45)、第十九直流断路器(46)、第二十直流断路器(47)、第二十一直流断路器(48)、第二十二直流断路器(49)、第二十三直流断路器(50)、第二十四直流断路器(51)、DC/DC变流器B(5)、DC/DC变流器C(6)、DC/DC变流器D(7)、DC/DC变流器E(8)、DC/DC变流器F(9)、DC/DC变流器G(10)、直流熔断器A(52)、直流熔断器B(53)、直流熔断器C(54)、DC/DC变流器H(11)、电压平衡器(15)、直流充电桩A(22)和直流充电桩B(23)；
排风风机(21)电连接DC/DC变流器G(10)，DC/DC变流器G(10)分两路分别连接第十七直流断路器(44)、第十八直流断路器(45)后依次接入直流母线正极(58)、直流母线负极(60)；
直流充电桩A(22)两端分别电连接第十九直流断路器(46)、第二十直流断路器(47)后依次接入直流母线正极(58)和直流母线负极(60)；直流充电桩B(23)两端分别电连接第二十一直流断路器(48)和第二十二直流断路器(49)后依次接入直流母线正极(58)和直流母线负极(60)；
UPS直流电源(24)两端电连接DC/DC变流器H(11)，DC/DC变流器H(11)分两路分别连接第二十三直流断路器(50)和第二十四直流断路器(51)后依次接入直流母线正极(58)和直流母线负极(60)。
3.根据权利要求1所述适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，其特征在于：AC/DC变流器和DC/DC变流器为采用零电压零电流软开关技术的节能型变流器；直流断路器为采用基于IGBT技术的固态直流断路器。
4.根据权利要求2所述适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，其特征在于，包括：至少一个带DC/DC变流器的光伏一体化***(61)、至少一个带AC/DC变流器的微型风力发电***(62)、至少一个带DC/DC变流器的超级电容(16)、至少一个直流充电桩、至少一个带DC/DC变流器的直流照明、至少一个带DC/DC变流器的UPS直流电源(24)、至少一个带DC/DC变流器的排风风机(21)和智慧能量调度管理和故障监测***(57)。
5.根据权利要求2所述适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，其特征在于：直流母线为双极性三线制直流母线，直流母线正极(58)的电压等级为DC+375V，直流母线负极(60)的电压等级为DC-375V，直流中性线(59)的电压等级为零。
6.根据权利要求2所述适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，其特征在于：直流熔断器A(52)、直流熔断器B(53)和直流熔断器C(54)为可隔离或更换装置。
7.根据权利要求2所述适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，其特征在于：储能蓄电池A(18)和储能蓄电池B(19)为采用新型水系锌离子电池；储能蓄电池A(18)的容量、储能蓄电池B(19)的容量和超级电容(16)的容量均根据碲化镉薄膜太阳能电池(1)的容量、微型风力发电机(2)的容量、直流照明A(17)的功率、直流照明B(20)的功率、直流充电桩A(22)的个数和直流充电桩B(23)的个数配置。
8.根据权利要求2所述适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***，其特征在于：智慧能量调度管理和故障监测***(57)通过总线或硬接线与各个监测控制设备通信接口相连；智慧能量调度管理和故障监测***(57)通过硬接线与各个监测设备相连；
所述监测控制设备包括：DC/DC变流器A(4)、DC/DC变流器B(5)、DC/DC变流器C(6)、DC/DC变流器D(7)、DC/DC变流器E(8)、DC/DC变流器F(9)、DC/DC变流器G(10)、DC/DC变流器H(11)、AC/DC变流器A(12)、AC/DC变流器B(13)、AC/DC变流器C(14)、直流充电桩A(22)、直流充电桩B(23)、交流断路器A(25)、交流断路器B(26)、交流断路器C(27)、交流断路器D(55)、交流断路器E(56)、第一直流断路器(28)、第二直流断路器(29)、第三直流断路器(30)、第四直流断路器(31)、第五直流断路器(32)、第六直流断路器(33)、第七直流断路器(34)、第八直流断路器(35)、第九直流断路器(36)、第十直流断路器(37)、第十一直流断路器(38)、第十二直流断路器(39)、第十三直流断路器(40)、第十四直流断路器(41)、第十五直流断路器(42)、第十六直流断路器(43)、第十七直流断路器(44)、第十八直流断路器(45)、第十九直流断路器(46)、第二十直流断路器(47)、第二十一直流断路器(48)、第二十二直流断路器(49)、第二十三直流断路器(50)和第二十四直流断路器(51)；
所述监测设备包括：电压平衡器(15)、直流母线正极(58)、直流中性线(59)和直流母线负极(60)。
9.一种如权利要求1至8所述适用于楼宇综合供能站的智慧直流微电网***的工作方法，其特征在于：该智慧直流微电网***在并网模式、孤岛模式和应急模式之间切换并运行；
智慧直流微电网***在并网模式下运行时：智慧直流微电网***和市电相连，当智慧直流微电网***内的总负载大于分布式可再生能源总发电功率时，通过市电变压器(3)下端的AC/DC变流器A(12)和AC/DC变流器B(13)向直流母线供电；当分布式可再生能源总发电功率大于智慧直流微电网***内的总负载时，通过市电变压器(3)下端的AC/DC变流器A(12)和AC/DC变流器B(13)向市电供电；
智慧直流微电网***在孤岛模式下运行时：智慧能量调度管理和故障监测***(57)优化协调控制分布式可再生能源、储能蓄电池A(18)、储能蓄电池B(19)、超级电容(16)、直流照明A(17)和直流照明B(20)，使智慧直流微电网***内的总发电功率与智慧直流微电网***内的总负载平衡；
智慧直流微电网***在应急模式下运行时：当直流母线通过DC/DC变流器H(11)变换电压后向UPS直流电源(24)供电时，若智慧直流微电网***出现故障或处于检修状态，且分布式可再生能源出力无法满足智慧直流微电网***内用电需求时，则切除直流用电负荷，提前最大化存储电能，所述直流用电负荷包括直流充电桩A(22)和直流充电桩B(23)。
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