中国西北乡村地区的快速城镇化发展凸显出乡村能源需求不断增长和当地能源供应有限的矛盾。中国西北地区拥有丰富太阳能资源,且西北乡村地区的土地空间资源较多,太阳能分布式能源系统的建立是解决乡村地区能源供需匹配问题的可行方案。由于太阳能波动性强,基于固定参数的运行策略可能无法确保太阳能分布式能源系统的最佳运行。本研究在并网和离网两种太阳能分布式能源系统形式下设置根据可变比例分配光伏电池剩余电量的动态运行策略,并以等年值净费用为目标函数,建立了基于动态运行策略的太阳能分布式能源系统设计和运行的联合优化模型,以此提升系统的太阳能利用效率。具体工作内容如下:首先,对太阳能分布式能源系统进行方案设计,分析系统运行特征并设置系统运行策略。建立以太阳能作为主要能源的太阳能分布式能源系统,根据乡村不同经济状况确定并网及离网两种系统形式,以满足建筑的热电需求。分析系统的常规控制策略及运行特征,在此基础上建立能量分配可变的动态运行策略,并设置两种能量分配固定的运行策略以便于对照。其次,建立太阳能分布式能源系统数学模型并获取典型建筑热电负荷。对并网及离网太阳能分布式能源系统中各个关键设备进行设备建模,分析系统中太阳能集热器、太阳能光伏电池、空气源热泵、柴油发电机及电加热器的输出特性,以及蓄热水箱及储能电池的储能特性。使用Energy Plus能耗软件模拟获取典型建筑供暖季逐时热负荷,通过调研获取典型建筑主要用电规律,为太阳能分布式能源系统的优化设计奠定基础。最后,建立太阳能分布式能源系统设计运行联合优化模型并对结果进行对比分析。使用MATLAB编程,以等年值净费用最低为目标函数,采用遗传算法寻优,在动态运行策略及对照运行策略下进行系统设计与运行联合优化。太阳能分布式能源系统在并网及离网状况下应考虑不同条件:在并网时考虑分时电价及光伏发电补贴,分析并网太阳能分布式能源系统三种策略下的经济性能;离网时分析离网太阳能分布式能源系统三种策略下的经济性能,并对离网系统的弃光量进行分析。对比传统供能系统,使用一次能源节约率和CO2减排率及经济费用节约率作为评价准则,分析并网及离网太阳能分布式能源系统效益。研究结果表明:（1）动态运行策略下运行,在分时电价的峰谷价差较大时并网太阳能分布式能源系统系统的经济性能有明显改善。与两种对照运行策略相比,系统的等年值净费用节省最高可达到5%以上,且系统的最佳容量配置中应设置储能电池,以实现系统的最佳经济性能。（2）动态运行策略下运行,离网太阳能分布式能源系统的经济性能明显改善。与两种对照运行策略相比,系统的等年值净费用节省最高8%以上。此外,动态运行策略可以明显减少系统运行过程中的弃光量,与两种对照运行策略相比,弃光量减少最高可达45%以上。（3）太阳能分布式能源系统在经济性、能效性和环保性方面的效益皆优于传统供能系统。在太阳能资源丰富的西北乡村地区使用太阳能分布式能源系统,能够有效解决当地能源需求不断增长和能源供给有限的矛盾。由于太阳能分布式能源系统存在能源耦合且以太阳能为主,能源供给的波动性强,能量分配固定的定参数运行策略无法使系统运行最佳,动态运行策略尤为必要。基于动态运行策略的设计运行优化方法的有效性在本研究具体案例中得到验证,该方法可以根据系统的供需情况实时调整运行策略参数,从而实现系统设计和运行的联合优化,为太阳能为主的能源系统的设计运行优化提供一定参考。