CN113036747A - 一种直流电源舱 - Google Patents

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张磊
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Abstract

本发明公开了一种直流电源舱，设置于待改造建筑的外部，包括：AC/DC变换器柜、DC/DC变换器柜、光储一体变换器柜、第一直流馈线柜和第二直流馈线柜；AC/DC变换器柜与待改造建筑的交流配电线路连接；AC/DC变换器柜与光储一体变换器柜和第一直流馈线柜之间通过第一直流母线串联连接；光储一体变换器柜用于实现光伏消纳；第一直流馈线柜与待改造建筑的第一配电箱连接，以给待改造建筑提供第一直流电压；第一直流馈线柜与DC/DC变换器柜连接，DC/DC变换器柜与第二直流馈线柜通过第二直流母线连接；将第二直流馈线柜与待改造建筑的第二配电箱连接，以给待改造建筑提供第二直流电压。采用本发明实施例能够在促进光伏发电的就地消纳的同时，减少了建筑原有供电系统的改造规模。

Description

一种直流电源舱
技术领域
本发明涉及建筑直流化技术领域，尤其涉及一种直流电源舱。
背景技术
建筑楼宇的负荷是城市配电网的主要用电负荷。在用户侧部署分布式能源，盘活建筑可调度负荷资源，从而削减建筑高峰负荷，对提升存量配电网供电能力和资产利用效率，延缓配电网扩容时间具有重要意义。随着分布式光伏和电池储能系统的造价不断降低，利用闲置建筑空间大量建设分布式光伏系统具有广阔的市场前景，也是削减建筑高峰负荷的主要技术手段。
然而，高比例的分布式光伏发电接入公共配电网带来电能质量、潮流分布、控制保护和和运行调度等一系列问题，如谐波污染、双向潮流、功率波动性等，一定程度上阻碍了分布式光伏发电的消纳。由于直流供电技术允许的波动范围远高于交流电，无需关注频率和相位，只需由并网换流器控制直流母线电压即可实现各换流器的分散就地控制，运行控制简单可靠，而且DC/DC换流器结构更加简单，需要器件更少，设备自身的可靠性和能效均较高，且直流电不存在无功损耗，有功损耗也仅为交流的15％～50％。使整体能效比交流高约3％～5％，因此，采用直流供电系统接入分布式光伏和储能系统，能够大幅降低分布式光伏对公共配电网对影响，有效支撑分布式能源的高渗透率。
目前的建筑楼宇基本通过公用或专用配电房引接交流线路供电。因此，在尽量减少的存量建筑电气系统进行改造的前提下，将存量的交流建筑转换为直流建筑，对快速普及直流建筑技术具有重要意义。传统技术对存量建筑进行直流化改造需要改造原有供电系统，主要是在用户配电房内进行改造，往往需要较长时间停电，对用户造成较大干扰，不利于项目的实施。
发明内容
本发明实施例提供一种直流电源舱，能够在促进光伏发电的就地消纳的同时，减少了建筑原有供电系统的改造规模。
本申请实施例的第一方面提供了一种直流电源舱，直流电源舱设置于待改造建筑的外部；其中，直流电源舱包括：AC/DC变换器柜、DC/DC变换器柜、光储一体变换器柜、第一直流馈线柜和第二直流馈线柜；
AC/DC变换器柜与待改造建筑的交流配电线路连接；AC/DC变换器柜还与光储一体变换器柜和第一直流馈线柜之间通过第一直流母线串联连接；其中，光储一体变换器柜分别与光伏电池和储能电池连接，用于实现光伏消纳；
第一直流馈线柜与待改造建筑的第一配电箱连接，待改造建筑提供第一直流电压；第一直流馈线柜还与DC/DC变换器柜连接，DC/DC变换器柜用于对第一直流电压进行变压，得到第二直流电压；
DC/DC变换器柜与第二直流馈线柜通过第二直流母线连接；并将第二直流馈线柜与待改造建筑的第二配电箱连接，以给待改造建筑提供第二直流电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括：直流后备电源柜、公用测控屏、计算机监控屏和能量管理屏；
其中，公用测控屏、计算机监控屏、能量管理屏、DC/DC变换器柜、第一直流馈线柜、第二直流馈线柜、AC/DC变换器柜和光储一体变换器柜均与直流后备电源柜连接；
第一直流馈线柜与第二直流馈线柜均与计算机监控屏连接；
第一直流馈线柜、第二直流馈线柜、DC/DC变换器柜、AC/DC变换器柜和光储一体变换器柜均与公用测控屏连接；
公用测控屏分别与计算机监控屏和能量管理屏连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括微正压空调系统；
其中，微正压空调系统、第一直流馈线柜、第二直流馈线柜、DC/DC变换器柜、AC/DC变换器柜、光储一体变换器柜、直流后备电源柜和公用测控屏分别与计算机监控屏连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，设备运行状态与环境感知系统；
其中，设备运行状态与环境感知系统与直流后备电源柜连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，公用测控屏、计算机监控屏、能量管理屏、DC/DC变换器柜、第一直流馈线柜、第二直流馈线柜、AC/DC变换器柜和光储一体变换器柜均与直流后备电源柜连接，具体为：
直流后备电源柜包括直流电源屏；
将直流电源屏中的多根电源线分别与公用测控屏、计算机监控屏、能量管理屏、DC/DC变换器柜、第一直流馈线柜、第二直流馈线柜、AC/DC变换器柜和光储一体变换器柜的端子排连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，微正压空调系统、第一直流馈线柜、第二直流馈线柜、DC/DC变换器柜、AC/DC变换器柜、光储一体变换器柜、直流后备电源柜和公用测控屏均与计算机监控屏连接，具体为：
微正压空调系统包括微正压主机，直流后备电源柜包括电池管理装置，DC/DC变换器柜包括DC/DC变换器和直流断路器，AC/DC变换器柜包括：AC/DC变换器、交流进线断路器和直流出线断路器，光储一体变换器柜包括：储能变换器、光伏变换器和直流断路器，公用测控屏包括：公共测控装置、时钟同步装置，第一直流馈线柜包括一二次融合直流断路器，第二直流馈线柜包括低压出线直流断路器，计算机监控屏包括通信管理机；
将微正压主机、电池管理装置、DC/DC变换器、DC/DC变换器柜的直流断路器、AC/DC变换器、交流进线断路器、直流出线断路器、储能变换器、光伏变换器、光储一体变换器柜的直流断路器、公共测控装置、时钟同步装置、一二次融合直流断路器、低压出线直流断路器的RS485接口均通过控制电缆与计算机监控屏的通信管理机连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，计算机监控屏还包括：控制交换机、直流协调控制器和低压直流主动安全监控装置；第一直流馈线柜还包括：直流电流传感器、直流分压器；
DC/DC变换器柜的DC/DC变换器和直流断路器的二次端子均与DC/DC变换器柜的端子排连接；
AC/DC变换器柜的AC/DC变换器、交流进线断路器和直流出线断路器的二次端子均与AC/DC变换器柜的端子排连接；
光储一体变换器柜的储能变换器、光伏变换器和直流断路器的二次端子均与光储一体变换器柜的端子排连接；
直流后备电源柜的电池管理装置的二次端子与直流后备电源柜的端子排连接；
公用测控屏的公共测控装置和时钟同步装置的二次端子与公用测控屏的端子排连接；
计算机监控屏的控制交换机、直流协调控制器、通信管理机和低压直流主动安全监控装置的二次端子与计算机监控屏的端子排连接；
第一直流馈线柜的直流电流传感器、一二次融合直流断路器和直流分压器的二次端子与第一直流馈线柜监控屏的端子排连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一直流馈线柜与第二直流馈线柜均与计算机监控屏连接，具体为：
所述第一直流馈线柜与所述第二直流馈线柜的电压端子和电流端子均通过低压控制电缆与所述计算机监控屏的端子排连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，第一直流馈线柜、第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、AC/DC变换器柜和光储一体变换器柜均与公用测控屏连接，具体为：
第一直流馈线柜、第二直流馈线柜、DC/DC变换器柜、AC/DC变换器柜和光储一体变换器柜的端子均与公用测控屏的端子排相连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，公用测控屏分别与计算机监控屏和能量管理屏连接，具体为：
公用测控屏的端子分别与计算机监控屏和能量管理屏的端子排连接。
相比于现有技术，本发明实施例提供的一种直流电源舱，其有益效果在于：本发明实施例的直流电源舱，设置于待改造建筑的外部；其中，直流电源舱包括：AC/DC变换器柜、DC/DC变换器柜、光储一体变换器柜、第一直流馈线柜和第二直流馈线柜；AC/DC变换器柜与待改造建筑的交流配电线路连接；AC/DC变换器柜还与光储一体变换器柜和第一直流馈线柜之间通过第一直流母线串联连接；其中，光储一体变换器柜分别与光伏电池和储能电池连接，用于实现光伏消纳；第一直流馈线柜与待改造建筑的第一配电箱连接，以给待改造建筑提供第一直流电压；第一直流馈线柜还与DC/DC变换器柜连接，DC/DC变换器柜用于对第一直流电压进行变压，得到第二直流电压；DC/DC变换器柜与第二直流馈线柜通过第二直流母线连接；并将第二直流馈线柜与待改造建筑的第二配电箱连接，以给待改造建筑提供第二直流电压。通过上述直流电源舱，在实现促进光伏发电的就地消纳、低充高放、削峰填谷等功能的前提下，由于所述直流电源舱设置在待改造建筑的外部，相比于现有技术直接在待改造建筑的配电房内进行改造的方案，本发明减少了建筑原有供电系统的改造规模；且所述直流电源舱直接在工厂内整体设计、生产、安装和调试后，再整体运输至现场，所以本发明减少了对待改造建筑进行直流化改造时造成的用户停电时间。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种直流电源舱的结构简单示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种直流电源舱的结构具体示意图；
图3是本发明一实施例提供的直流电源舱第一电气主接线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，图1是本发明一实施例提供的一种直流电源舱的结构简单示意图，包括：AC/DC变换器柜02A、DC/DC变换器柜04A、光储一体变换器柜01A、第一直流馈线柜03A、第二直流馈线柜05A、直流后备电源柜08A、公用测控屏09A、计算机监控屏06A和能量管理屏07A。
其中，所述AC/DC变换器柜02A与所述待改造建筑的配电房10A的交流配电线路连接；所述AC/DC变换器柜02A还与所述光储一体变换器柜01A和所述第一直流馈线柜03A之间通过第一直流母线L1串联连接；其中，所述光储一体变换器柜01A分别与光伏电池和储能电池连接，用于实现光伏消纳。
在一具体实施例中，所述配电房10A还可以是公用配电房，设置在待改造建筑的外部。
所述第一直流馈线柜03A与所述待改造建筑的第一配电箱11A连接，以给所述待改造建筑提供第一直流电压；所述第一直流馈线柜03A还与所述DC/DC变换器柜04A连接，所述DC/DC变换器柜04A用于对所述第一直流电压进行变压，得到第二直流电压。
所述DC/DC变换器柜04A与所述第二直流馈线柜05A通过第二直流母线L2连接；并将所述第二直流馈线柜05A与所述待改造建筑的第二配电箱12A连接，以给所述待改造建筑提供所述第二直流电压。
所述公用测控屏09A、所述计算机监控屏06A、所述能量管理屏07A、所述DC/DC变换器柜04A、所述第一直流馈线柜03A、所述第二直流馈线柜05A、所述AC/DC变换器柜02A和所述光储一体变换器柜01A均与所述直流后备电源柜08A连接；
所述第一直流馈线柜03A与所述第二直流馈线柜05A均与所述计算机监控屏06A连接；
所述第一直流馈线柜03A、所述第二直流馈线柜05A、所述DC/DC变换器柜04A、所述AC/DC变换器柜02A和所述光储一体变换器柜01A均与所述公用测控屏09A连接；
所述公用测控屏09A分别与所述计算机监控屏07A和所述能量管理屏06A连接。
为了进一步说明直流电源舱的内部结构，请参照图2，是本发明一实施例提供的一种直流电源舱的结构具体示意图，包括：AC/DC变换器柜01P、DC/DC变换器柜03P、光储一体变换器柜05P、06P、第一直流馈线柜02P、第二直流馈线柜04P、直流后备电源柜10P、公用测控屏07P、计算机监控屏08P、微正压空调系统11P、12P和能量管理屏09P。
其中，图1中的AC/DC变换器柜02A、DC/DC变换器柜04A、光储一体变换器柜01A、第一直流馈线柜03A、第二直流馈线柜05A、直流后备电源柜08A、公用测控屏09A、计算机监控屏06A和能量管理屏07A分别对应图2中的AC/DC变换器柜01P、DC/DC变换器柜03P、光储一体变换器柜05P、06P、第一直流馈线柜02P、第二直流馈线柜04P、直流后备电源柜10P、公用测控屏07P、计算机监控屏08P、12P和能量管理屏09P。
在本实施例中，所述直流电源舱的舱体包括：光伏集成舱顶、双层一体式焊装舱体。舱顶材料为建材光伏板，可以利用日照辐射发电，并储存到光伏电池中，为舱体内照明系统、微正压空调系统等电器供电；所述光伏电池与储能电池接入光储一体变换器柜中，便能实现光伏消纳。
由图2可得，在直流电源舱内部的西南角、具体为离所述直流电源舱的西墙800mm、南墙1100mm的位置设置有第二直流馈线柜04P，并在所述第二直流馈线柜04P的东侧依次设置DC/DC变换器柜03P、第一直流馈线柜02P、AC/DC变换器柜01P和光储一体变换器柜05P、06P；在直流电源舱内部的东北角、具体为离所述直流电源舱的北墙800mm、东墙100mm的位置设置有能量管理屏09P，并在所述能量管理屏09P的西侧依次设置计算机监控屏08P、公用测控屏07P、直流后备电源柜10P和微正压空调系统11P、12P。其中DC/DC变换器柜03P包括03P-1和03P-2。
在一具体实施例中，第二直流馈线柜04P、DC/DC变换器柜03P、第一直流馈线柜02P、AC/DC变换器柜01P、光储一体变换器柜05P和光储一体变换器柜06P的占地面积大小相同，均为1000mm×600mm；能量管理屏09P、计算机监控屏08P、公用测控屏07P和直流后备电源柜10P的长度相同，均为600mm；微正压空调系统11P、12P的占地面积大小均为800mm×1300mm。
为了进一步说明AC/DC变换器柜、DC/DC变换器柜、光储一体变换器柜、第一直流馈线柜和第二直流馈线柜之间的连接关系，请参照图3，图3是本发明一实施例提供的直流电源舱第一电气主接线图。
由图3可得，直流电源舱设置于待改造建筑的外部，将待改造建筑的配电房01B中的配电变压器的交流配电线路接入直流电源舱的所述AC/DC变换器柜01P中，以使所述AC/DC变换器柜01P将所述待改造建筑的交流电压改为直流电压。其中，所述待改造建筑的配电房01B中的配电变压器的交流配电线路，可以为400V交流低压线路。
在一具体实施例中，所述配电房01B还可以是公用配电房，设置在待改造建筑的外部。
所述AC/DC变换器柜01P还与所述光储一体变换器柜05P、06P和所述第一直流馈线柜02P之间通过第一直流母线串联连接。所述光储一体变换器柜05P与储能电池01Y连接、所述光储一体变换器柜06P与光伏电池02Y连接，用于实现光伏消纳，具体为，所述光伏电池02Y与所述光储一体变换器柜06P中的光伏变换器连接后，接入所述第一直流母线；所述储能电池01Y与所述光储一体变换器柜05P中的储能变换器连接后，接入所述第一直流母线。其中，所述第一直流母线为750V的直流母线，所述光伏电池为直流电源舱的舱体通过利用日照辐射发电并储存得到的光伏电池。
所述第一直流馈线柜02P与所述待改造建筑的第一配电箱021B连接，以给所述待改造建筑提供第一直流电压；所述第一直流馈线柜02P还与所述DC/DC变换器柜03P连接，所述DC/DC变换器柜03P用于对所述第一直流电压进行变压，得到第二直流电压。
所述DC/DC变换器柜03P与所述第二直流馈线柜04P通过第二直流母线连接；并将所述第二直流馈线柜与所述待改造建筑的第二配电箱022B连接，以给所述待改造建筑提供所述第二直流电压。其中，所述第二直流母线为220V的直流母线。
具体地，所述第一直流电压可以为750V直流电压，所述第二直流电压可以为220V直流电压。
在一具体实施例中，所述公用测控屏、所述计算机监控屏、所述能量管理屏、所述DC/DC变换器柜、所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜均与所述直流后备电源柜连接。具体为：所述直流后备电源柜包括直流电源屏；将所述直流电源屏中的多根电源线分别与所述公用测控屏、所述计算机监控屏、所述能量管理屏、所述DC/DC变换器柜、所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜的端子排连接。
所述公用测控屏用于集中舱体内的电压互感器、电流互感器、以及其他传感器采集的各类信号；所述计算机监控屏用于对舱内的其他设备进行集中、就地控制，还用于对直流馈出线路绝缘破损、接地短路、漏电等不正常状态的进行主动监测和处理；所述能量管理屏用于接受上级系统的调度指令，与计算机监控屏配合，执行上级系统的调度指令，制定和执行较长时间尺度的经济运行策略；所述直流后备电源柜用于为舱内的其他设备提供工作电源，在外部交流电故障断电时，其内部的小型电池可以维持其他设备正常工作一段时间。
在一具体实施例中，所述直流电源舱，还包括微正压空调系统。
其中，所述微正压空调系统包括微正压主机，所述直流后备电源柜包括电池管理装置，所述DC/DC变换器柜包括DC/DC变换器和直流断路器，所述AC/DC变换器柜包括：AC/DC变换器、交流进线断路器和直流出线断路器，所述光储一体变换器柜包括：储能变换器、光伏变换器和直流断路器，所述公用测控屏包括：公共测控装置、时钟同步装置，所述第一直流馈线柜包括一二次融合直流断路器，所述第二直流馈线柜包括低压出线直流断路器，所述计算机监控屏包括通信管理机。
则所述微正压空调系统、所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、所述AC/DC变换器柜、所述光储一体变换器柜、所述直流后备电源柜和所述公用测控屏均与所述计算机监控屏连接，具体为：将所述微正压主机、所述电池管理装置、所述DC/DC变换器、所述DC/DC变换器柜的直流断路器、所述AC/DC变换器、所述交流进线断路器、所述直流出线断路器、所述储能变换器、所述光伏变换器、所述光储一体变换器柜的直流断路器、所述公共测控装置、所述时钟同步装置、所述一二次融合直流断路器、所述低压出线直流断路器的RS485接口均通过控制电缆与所述计算机监控屏的通信管理机连接。
具体地，所述计算机监控屏还包括：控制交换机、直流协调控制器和低压直流主动安全监控装置；所述第一直流馈线柜还包括：直流电流传感器、直流分压器；
所述DC/DC变换器柜的所述DC/DC变换器和所述直流断路器的二次端子均与所述DC/DC变换器柜的端子排连接；
所述AC/DC变换器柜的AC/DC变换器、所述交流进线断路器和所述直流出线断路器的二次端子均与所述AC/DC变换器柜的端子排连接；
所述光储一体变换器柜的所述储能变换器、所述光伏变换器和所述直流断路器的二次端子均与所述光储一体变换器柜的端子排连接；
所述直流后备电源柜的所述电池管理装置的二次端子与所述直流后备电源柜的端子排连接；
所述公用测控屏的所述公共测控装置和所述时钟同步装置的二次端子与所述公用测控屏的端子排连接；
所述计算机监控屏的所述控制交换机、所述直流协调控制器、所述通信管理机和低压直流主动安全监控装置的二次端子与所述计算机监控屏的端子排连接；
所述第一直流馈线柜的所述直流电流传感器、所述一二次融合直流断路器和所述直流分压器的二次端子与所述第一直流馈线柜监控屏的端子排连接。
则所述第一直流馈线柜与所述第二直流馈线柜均与所述计算机监控屏连接，具体为：所述第一直流馈线柜与所述第二直流馈线柜的电压端子和电流端子均通过低压控制电缆与所述计算机监控屏的端子排连接。
所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜均与所述公用测控屏连接，具体为：所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜的端子均与所述公用测控屏的端子排相连接。
所述公用测控屏分别与所述计算机监控屏和所述能量管理屏连接，具体为：所述公用测控屏的端子分别与所述计算机监控屏和所述能量管理屏的端子排连接。
其中，所述第一直流馈线柜的一二次融合直流断路器具有短路电流开断能力，且具备遥控、过负荷保护、过电流保护、欠压保护、交流分量保护等功能。
在一具体实施例中，所述直流电源舱还包括：设备运行状态与环境感知系统；
其中，所述设备运行状态与环境感知系统与所述直流后备电源柜连接，具体为：所述设备运行状态与环境感知系统包括智能网关，将所述直流后备电源柜的所述直流电源屏中的电源线与智能网关的电源端口连接。
所述设备运行状态与环境感知系统用于实时监测舱体内部的温度、湿度、烟雾、水浸等信号，对舱体进行视频监控，识别开门事件等。
具体地，所述设备运行状态与环境感知系统还包括：温湿度传感器、烟雾探测器、水浸传感器、网络高速球型摄像机、门状态传感器和噪声传感器。
在一具体实施例中，所述计算机监控屏的所述直流协调控制器、所述通信管理机和低压直流主动安全监控装置的RJ45端口均通过网线与所述计算机监控屏的所述控制交换机连接；所述能量管理屏的能量管理服务器和中央协调控制器的RJ45端口均通过网线与所述计算机监控屏的所述控制交换机连接；所述待改造建筑的配电房中的配电变压器的交流配电线路与所述直流后备电源柜的交流电源端子连接。
本发明实施例提出的一种直流电源舱，设置于待改造建筑的外部。且所述直流电源舱包括：AC/DC变换器柜、DC/DC变换器柜、光储一体变换器柜、第一直流馈线柜和第二直流馈线柜；所述AC/DC变换器柜与所述待改造建筑的交流配电线路连接；所述AC/DC变换器柜还与所述光储一体变换器柜和所述第一直流馈线柜之间通过第一直流母线串联连接；其中，所述光储一体变换器柜分别与光伏电池和储能电池连接，用于实现光伏消纳；所述第一直流馈线柜与所述待改造建筑的第一配电箱连接，以给所述待改造建筑提供第一直流电压；所述第一直流馈线柜还与所述DC/DC变换器柜连接，所述DC/DC变换器柜用于对所述第一直流电压进行变压，得到第二直流电压；所述DC/DC变换器柜与所述第二直流馈线柜通过第二直流母线连接；并将所述第二直流馈线柜与所述待改造建筑的第二配电箱连接，以给所述待改造建筑提供所述第二直流电压。本发明实施例提出的直流电源舱，在实现促进光伏发电的就地消纳、低充高放、削峰填谷等功能的前提下，由于所述直流电源舱设置在待改造建筑的外部，相比于现有技术直接在待改造建筑的配电房进行改造的方案，本发明减少了建筑原有供电系统的改造规模；且所述直流电源舱直接在工厂内整体设计、生产、安装和调试后，再整体运输至现场，所以本发明减少了对待改造建筑进行直流化改造时造成的用户停电时间。而且由于直接将待改造建筑的配电房中的配电变压器的交流配电线路接入直流电源舱，再将待改造建筑的低压配电箱更换成所述第一配电箱和所述第二配电箱，便可以实现待改造建筑的直流化改造，于是大大降低改造时间，整体降低楼宇用能损耗3％～5％，相当于削减3％～5％的建筑高峰负荷，对延缓配电网减少投资，缓解电力基础设施建设与城市用地资源的矛盾提供了有效的技术措施。
此外，所述直流电源舱内部的第一直流馈线柜和第二直流馈线柜均具有多个直流输入、输出端口，可以通过直流母线将不同建筑间等供配电系统组成直流微电网；微电网通过优化组合电源的运行方式解决了分布式光伏高比例并网给公共配电网带来的电能质量、潮流分布、控制保护和和运行调度等一系列问题，如：谐波污染、双向潮流、功率波动性，减轻了公共配电网的负担，另一方面，利用直流母线电压控制、网内通信等方式实现电网与建筑负荷之间，以及不同建筑之间电力的整体协调控制和优化，使建筑负荷能参与公共配电网等运行调度，全面提高了区域能源利用效率和整体配电网等运行效率。
更多地，所述直流电源舱集成了光伏材料舱顶，实现了舱顶无缝平铺，充分利用了舱顶面积，可以利用日照辐射发电；同时减少了自身用电损耗，促进了分布式电源的就地消纳。
所述直流电源舱还包括：直流后备电源柜、公用测控屏、计算机监控屏、能量管理屏、电池储能柜和设备运行状态与环境感知系统。其中，所述设备运行状态与环境感知系统能够实时监测设备的运行状态和环境，及时发现运行异常，提高运维效率。
此外，将上述电力设备集成在一体化直流电源舱内进行统一运维，避免了由于物资产权、运维管理权限等问题对设备安装、运维和安全防护造成的影响；通过小型化、紧凑化和模块化的设计，大幅减少设备占地面积，且所述直流电源舱可整体在室外布置，解决了用户配电房空间有限，无法容纳所需设备和装置的问题；所述直流电源舱具有良好的密封性和隔音性能，避免了AC/DC变换器、DC/DC变压器和光储一体变换器等电力电子设备在运行时所产生的低频噪声对居民的滋扰；将所述直流电源舱在工厂内整体设计、生产、安装和调试，再整体运输至现场，不仅解决了不同装置尺寸、接口和参数存在配合困难的问题，降低了工程造价，而且大幅减少现场施工和调试的时间和难度，从而大幅缩短工期和用户停电时间。同时，显著提高了电力设备的标准化程度和集成化程度，而且可以进行系统整体性能和可靠性测试，提高了设备整体可靠性，降低了系统运行风险。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种直流电源舱，其特征在于，所述直流电源舱设置于待改造建筑的外部；其中，所述直流电源舱包括：AC/DC变换器柜、DC/DC变换器柜、光储一体变换器柜、第一直流馈线柜和第二直流馈线柜；
所述AC/DC变换器柜与所述待改造建筑的交流配电线路连接；所述AC/DC变换器柜还与所述光储一体变换器柜和所述第一直流馈线柜之间通过第一直流母线串联连接；其中，所述光储一体变换器柜分别与光伏电池和储能电池连接，用于实现光伏消纳；
所述第一直流馈线柜与所述待改造建筑的第一配电箱连接，以给所述待改造建筑提供第一直流电压；所述第一直流馈线柜还与所述DC/DC变换器柜连接，所述DC/DC变换器柜用于对所述第一直流电压进行变压，得到第二直流电压；
所述DC/DC变换器柜与所述第二直流馈线柜通过第二直流母线连接；并将所述第二直流馈线柜与所述待改造建筑的第二配电箱连接，以给所述待改造建筑提供所述第二直流电压。
2.根据权利要求1所述的一种直流电源舱，其特征在于，还包括：直流后备电源柜、公用测控屏、计算机监控屏和能量管理屏；
其中，所述公用测控屏、所述计算机监控屏、所述能量管理屏、所述DC/DC变换器柜、所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜均与所述直流后备电源柜08A连接；
所述第一直流馈线柜与所述第二直流馈线柜均与所述计算机监控屏连接；
所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜均与所述公用测控屏09A连接；
所述公用测控屏分别与所述计算机监控屏和所述能量管理屏连接。
3.根据权利要求2所述的一种直流电源舱，其特征在于，还包括微正压空调系统；
其中，所述微正压空调系统、所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、所述AC/DC变换器柜、所述光储一体变换器柜、所述直流后备电源柜和所述公用测控屏分别与所述计算机监控屏连接。
4.根据权利要求2所述的一种直流电源舱，其特征在于，还包括：设备运行状态与环境感知系统；
其中，所述设备运行状态与环境感知系统与所述直流后备电源柜连接。
5.根据权利要求2所述的一种直流电源舱，其特征在于，所述公用测控屏、所述计算机监控屏、所述能量管理屏、所述DC/DC变换器柜、所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜均与所述直流后备电源柜连接，具体为：
所述直流后备电源柜包括直流电源屏；
将所述直流电源屏中的多根电源线分别与所述公用测控屏、所述计算机监控屏、所述能量管理屏、所述DC/DC变换器柜、所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜的端子排连接。
6.根据权利要求3所述的一种直流电源舱，其特征在于，所述微正压空调系统、所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、所述AC/DC变换器柜、所述光储一体变换器柜、所述直流后备电源柜和所述公用测控屏均与所述计算机监控屏连接，具体为：
所述微正压空调系统包括微正压主机，所述直流后备电源柜包括电池管理装置，所述DC/DC变换器柜包括DC/DC变换器和直流断路器，所述AC/DC变换器柜包括：AC/DC变换器、交流进线断路器和直流出线断路器，所述光储一体变换器柜包括：储能变换器、光伏变换器和直流断路器，所述公用测控屏包括：公共测控装置、时钟同步装置，所述第一直流馈线柜包括一二次融合直流断路器，所述第二直流馈线柜包括低压出线直流断路器，所述计算机监控屏包括通信管理机；
将所述微正压主机、所述电池管理装置、所述DC/DC变换器、所述DC/DC变换器柜的直流断路器、所述AC/DC变换器、所述交流进线断路器、所述直流出线断路器、所述储能变换器、所述光伏变换器、所述光储一体变换器柜的直流断路器、所述公共测控装置、所述时钟同步装置、所述一二次融合直流断路器、所述低压出线直流断路器的RS485接口均通过控制电缆与所述计算机监控屏的通信管理机连接。
7.根据权利要求6所述的一种直流电源舱，其特征在于，所述计算机监控屏还包括：控制交换机、直流协调控制器和低压直流主动安全监控装置；所述第一直流馈线柜还包括：直流电流传感器、直流分压器；
所述DC/DC变换器柜的所述DC/DC变换器和所述直流断路器的二次端子均与所述DC/DC变换器柜的端子排连接；
所述AC/DC变换器柜的所述AC/DC变换器、所述交流进线断路器和所述直流出线断路器的二次端子均与所述AC/DC变换器柜的端子排连接；
所述光储一体变换器柜的所述储能变换器、所述光伏变换器和所述直流断路器的二次端子均与所述光储一体变换器柜的端子排连接；
所述直流后备电源柜的所述电池管理装置的二次端子与所述直流后备电源柜的端子排连接；
所述公用测控屏的所述公共测控装置和所述时钟同步装置的二次端子与所述公用测控屏的端子排连接；
所述计算机监控屏的所述控制交换机、所述直流协调控制器、所述通信管理机和所述低压直流主动安全监控装置的二次端子与所述计算机监控屏的端子排连接；
所述第一直流馈线柜的所述直流电流传感器、所述一二次融合直流断路器和所述直流分压器的二次端子与所述第一直流馈线柜监控屏的端子排连接。
8.根据权利要求7所述的一种直流电源舱，其特征在于，所述第一直流馈线柜与所述第二直流馈线柜均与所述计算机监控屏连接，具体为：
所述第一直流馈线柜与所述第二直流馈线柜的电压端子和电流端子均通过低压控制电缆与所述计算机监控屏的端子排连接。
9.根据权利要求7所述的一种直流电源舱，其特征在于，所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜均与所述公用测控屏连接，具体为：
所述第一直流馈线柜、所述第二直流馈线柜、所述DC/DC变换器柜、所述AC/DC变换器柜和所述光储一体变换器柜的端子均与所述公用测控屏的端子排相连接。
10.根据权利要求7所述的一种直流电源舱，其特征在于，所述公用测控屏分别与所述计算机监控屏和所述能量管理屏连接，具体为：
所述公用测控屏的端子分别与所述计算机监控屏和所述能量管理屏的端子排连接。
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