G60——直流电网的电气化典范新建的60号大楼充分发掘出可再生能源潜力。这一专有工业直流电网为研究新型高压直流技术提供了平台。

挑战

碳中和与脱碳既是全球目标，也是菲尼克斯电气发展的驱动力。全电气社会为我们勾勒出这样一个愿景：在我们生活的这个世界上，可再生能源价格经济实惠、供应充足。这一愿景不仅需要可持续供电方案和行业耦合，还需要智能能源管理。其中一个解决方法是开发工业直流电网。
DC-INDUSTRIE等研究项目早已表明了直流系统在工业应用中的优势。回收能量的应用、各行业间更高效的电力传输以及对波动性资源的保护均可改善直流电网能源平衡。

解决方案采用直流电网的专有大楼

作为电气工程、电子设备和自动化领域的组件、系统及解决方案供应商，菲尼克斯电气自然希望亲身体验直流电网的优势和相关能效改善，并致力研发创新解决方案。
因此公司显然需要使用自有组件自建直流电网。菲尼克斯电气在位于布隆伯格的新建的60号大楼中采用现有直流电网解决方案，并研发出可用于650 V DC电网的新型组件。

60号大楼的直流电网由公共交流电网等设施供电，并将其他发电机和储能系统连接至直流负载。通过光伏系统进行的可再生能源发电和电池储能均输出直流电。这意味着能够减少转换损耗以及节省安装和设备物料，优势众多。

直流电网通过650 V电压等级的TN系统连接光伏系统、电池储能系统和电动汽车充电站。此外，该650 V DC电网还为多个低压IT系统提供400 V供电。此类400 V DC子系统用于连接到照明、控制电路和生产系统等负载。

直流电网详情行业耦合确保可靠供电

交流电网的馈电

CHARX High Power模块用于从低压交流电网向650 V DC电网供电。这一双向连接亦可将其他并网发电机的多余电力反馈至公共电网。

通过光伏系统馈电

低压直流配电网连接有一个峰值功率100 kW的光伏系统。光伏发电等可再生能源发电均输出直流电。19"规格的CHARX power电源模块支持MPP跟踪功能，无需与交流电网同步，因此可轻松实现必要的DC/DC转换。通过发电机、负载与能源管理系统 (EMS) 的智能联网以及使用电池储能系统，即可弥补光伏发电的波动性，进而尽可能减少来自公共电网的馈电。

电池储能系统

60号大楼集成有240 kWh电池储能系统，以便满足更持久的电力需求。按照标准以及防火和保险要求，储能系统设置在大楼外部。
电池储能系统可用于弥补大型机械设备启动时产生的峰值负载，即所谓的调峰。该系统也可在公共电网故障时发挥作用，从而确保整个直流电网供电的稳定性和安全性。

电动汽车和充电桩

电动汽车充电站与650 V DC电网的双向连接实现了双向电力流动。这意味着车辆电池充电后即可充当临时储能模块系统。搭配使用PLCnext Control系列智能设备和EMS（能源管理系统），储能模块系统即可在短时间内满足高峰值负载需求，进而提高电网质量。

直流电网中的负载

在固定装置中，650 V DC电网为内部负载供电。此外，650 V DC电网通过400 V DC电压等级的绝缘转换器为分支电路供电，如用于照明和移动式设备的连接。因此400 V直流子电网是隔离型直流电路（DC-IT系统）。
目前，交流低压设备需要内置整流功能和直流中间电路的电源装置为PC机、显示器和LED照明灯供电。如果此类设备直接由直流电网供电，即可直接省去设备内交直流转化器件。
根据DIN VDE 0100-410标准，在分支电路中使用低电压时需考虑到人身防护。运营方将监测IT系统的绝缘性能，并在发生故障时关断系统。
直流分支电路配有CHARX DC-DC转换器，可用于高性能工业应用。QUINT POWER系列的DIN导轨电源则可用于任何需要24 V DC辅助电源的场合。