【摘 要】随着能源需求的增长，人们对清洁能源的需求增加，分布式光伏电站被广泛关注并得到发展。文章围绕分布式光伏电站的机电集成设计和能效提升技术展开探讨。在机电集成设计方面，介绍了电气系统、机械结构以及控制系统集成设计要点；在能效提升技术方面，剖析了影响能效的因素，并从光伏组件、电力转换设备、系统运行策略等角度提出了能效提升的技术手段。通过深入探究分布式光伏电站的机电集成设计与能效提升技术，旨在为优化分布式光伏电站性能、降低发电成本、推动清洁能源大规模应用提供理论支撑和操作指引。

【关键词】分布式光伏电站；机电集成设计；能效提升技术

引言

目前，全球能源短缺和环境污染状况持续加重，可再生能源的开发和利用成为解决能源及环境问题的关键手段。分布式光伏发电站是太阳能应用的重要方式之一，具有靠近用户侧、输电损耗小、安装方便等优点，在能源供给系统中发挥着越来越重要的作用。然而，现阶段的分布式光伏发电站在实际应用中还存在一些问题，如机电系统集成度不高、能效水平有待提高等。因此，深入研究分布式光伏发电站的机电集成设计和能效提升技术，对提高光伏发电站的运行性能、降低成本、推动可再生能源的持续发展具有重要的实际意义。

一、分布式光伏电站机电集成设计

（一）电气系统集成设计

光伏阵列的布置和连接方式要合理规划。布置时，需充分考虑安装场地的地形及光照条件等因素，按照这些因素来决定光伏组件的安装倾角和间距，使光伏组件能接收到更多的太阳能。合理的安装角度可以保证光伏组件在不同季节、不同时段都能得到最好的光照，而合理的间距能避免组件间的互相遮挡，提高整个系统的发电效率。光伏组件连接时，可以选择串联或并联方式：串联可以提高电压，并联则可以提高电流。选择哪种方式，需根据逆变器的输入要求决定。为保证系统安全、稳定运行，需要设计一个完整的电气保护系统，包括：过载保护，防止系统负荷过大，造成电气设备过载损坏；过电压保护，防止电压过高造成设备损坏或系统失灵；防雷保护，防止雷击造成损失，保护电站不受雷电灾害。这些保护措施可以有效延长设备的使用寿命，保证电站在各种恶劣条件下的安全[1]。

（二）机械结构集成设计

机械结构集成设计包括光伏组件支撑结构和跟踪系统。光伏组件支撑结构设计时，要综合考虑安装场地的地质条件、风荷载、雪荷载等外力，保证组件安装牢固并能承受各种环境载荷。跟踪系统能够提高光伏组件对太阳辐射的吸收效率，按照跟踪方式不同，分为单轴跟踪系统和双轴跟踪系统。单轴跟踪系统可以实现光伏组件每天对太阳高度角的跟踪；双轴跟踪系统不仅可以跟踪太阳高度角，还可以跟踪太阳方位角的变化。通过选择并设计跟踪系统，可以有效提高光伏电站的发电能力。

（三）控制系统集成设计

控制系统集成设计是分布式光伏电站智能化运行和管理的核心，控制系统应具备数据采集、状态监测、设备控制和运行优化等功能。布置在电站各处的传感器实时采集光伏组件的输出功率、温度、光照强度等数据以及逆变器、变压器等设备的运行状态，并对采集的数据进行分析处理，以实现光伏组串、逆变器等设备的远程监视以及自控调测。通过调整电站运行参数，可运用优化算法提高系统的整体效率。