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以光伏发电和风力发电为代表的新能源发电在配电网中的渗透率越来越高,其出力的随机波动性和间歇性对配电网的安全稳定和经济运行产生了重要影响,虚拟发电厂作为一种可高效聚合且协调优化调度分布式电源的模式,逐渐得到国内外学者的重视。研究虚拟发电厂模式下分布式电源的优化调度方法,在提高配电网和分布式电源运行经济性的同时,协调控制分布式电源为配电网提供辅助服务,对于促进新能源发电的进一步有效利用,实现源网荷的友好互动和协调发展均具有重要现实意义和实用价值。本文基于虚拟发电厂运行模式,对虚拟发电厂的经济优化调度策略,向配电网提供电压控制服务和基于虚拟发电厂的配电网无功优化问题等进行了较深入的研究。本文首先进行了商业型虚拟发电厂最优化经济调度策略的研究。以最大化商业型虚拟发电厂的利润为目标函数,考虑分布式电源自身限制条件和网络运行条件等作为约束条件,计及小型可控机组启停状态,建立了商业型虚拟发电厂经济优化调度的混合整数规划优化数学模型,基于LINGO优化仿真软件对该混合整数规划优化问题进行分析求解。给出了含风力发电、光伏发电、储能单元以及小型可控机组的虚拟发电厂仿真算例,通过仿真验证了所提出最优经济调度方法的正确性和有效性。其次,本文提出了兼顾虚拟发电厂的技术性和经济性的优化调度方法,即考虑技术型虚拟发电厂在向电网提供电压控制服务下最大化自身的经济效益。首先建立了以技术型虚拟发电厂的经济利润最大为目标函数,综合考虑分布式电源自身限制条件、网络功率平衡和网络节点电压约束的虚拟发电厂节点电压控制优化模型,采用改进遗传算法对模型进行仿真求解。改进遗传算法包括应用精英选择策略的锦标赛选择方法,两点交叉策略、单点变异策略,实数编码方式,给出了遗传算法迭代计算中惩罚函数和个体适应度函数的设置方法。通过在IEEE-33节点配电网中的算例验证了所提出的虚拟发电厂在提供节点电压控制服务时的最优经济调度策略的正确性和有效性。最后,本文对基于虚拟发电厂的配电网电压无功优化控制策略进行了研究。以虚拟发电厂运行模式下配电网的网络损耗最小和网络节点电压偏差值最小为综合优化目标,以分布式电源自身限制、网络功率平衡等作为约束条件,建立了配电网电压无功优化数学模型。通过惩罚函数的设计将多目标优化问题转换为网络损耗最小的单目标优化问题,设计个体适应度函数将目标函数最小值问题转换为求解最大值问题,基于所提出的改进遗传算法对优化模型仿真求解。通过在IEEE-33节点配电网中的算例验证了所提出的配电网电压无功优化调度策略的正确性和有效性。