近年来,能源危机和节能减排的需求使得可再生能源在建筑中的使用增多,引发建筑能源形态的变革。一方面光伏等可再生能源使得建筑中增加了大量直流电源,另一方面建筑中变频设备、电动汽车等在用户侧带来大量直流负荷,交流供电在可再生能源与负荷之间经过复杂的“直-交-直”转换,效率较低。建筑直流供电能够实现光伏等可再生能源的直接利用,相比于交流供电,减少了电压变换环节,提升了系统效率,提升了电能质量,成为当前可再生能源、绿色建筑等领域研究的热点之一。目前国内对于建筑直流供电的研究仍处于理论和试验阶段,在直流供电关键DC/DC变流装置、直流供电系统管理控制等方面缺乏成熟的标准和解决方案,本文以建筑直流供电作为研究内容,主要工作如下:首先,介绍了建筑直流供电系统的优势和国内外研究现状,给出了建筑直流供电的典型拓扑结构,系统主要包括光伏单元、储能单元、并网变换器、直流负荷、保护装置等,直流母线设置380V和48V两种电压等级,并分析了系统的控制方式和工作模式。其次,研究了系统内典型变换器的拓扑结构和控制策略,储能单元双向DC/DC变换器选用两相交错并联Buck-Boost拓扑,研究了一种交错并联双向DC/DC变换器切换控制方法,首先建立两相交错并联双向DC/DC的切换动态模型,选取系统的储能函数作为共同的Lyapunov函数,建立系统的最优切换率,分析了系统在切换平衡点的稳定性,在Matlab中仿真验证了控制策略的有效性。并网双向AC/DC变换器选用T型三电平拓扑,研究了一种直接电流预测控制方法,直接对系统的大信号进行建模,选择使得电流脉动最小的开关状态作用于开关管,计算开关信号的占空比,在Matlab中仿真验证了控制策略的有效性。然后,对双向DC/DC变换器进行了软硬件设计,核心板采用DSP芯片和CPLD芯片合作控制,开关管选用SiC功率MOSFET,设计了SiC MOSFET的驱动电路、检测电路、硬件保护电路等;进行了变换器的软件设计,包括DSP程序设计和CPLD程序设计,搭建了5kW的双向DC/DC变换器样机,搭建硬件实验平台,对变换器性能和切换控制策略进行了实验验证。最后,对建筑直流供电的多能源调度策略进行分析,将系统分为底层设备层和上层管理层两层控制结构,底层设备层主要是各变换器的实时控制,维持直流母线电压的恒定;上层管理层利用调度算法实现系统最优经济运行,给出了基于分时电价的系统多能源调度模型,利用粒子群算法对模型求解,得出系统的优化调度方案,在Matlab进行了算例分析,证明了调度策略的有效性。