由于能源消费的持续增长与化石燃料储量的不断减少所产生的矛盾,以及对环境保护与持久发展的考虑,可再生能源的利用与开发已成为世界重要课题。中国能源生产革命逐渐由黑色高碳转向绿色低碳发展,技术革命更是向智能化、高效化以及低碳化发展。而新能源中风电光伏为代表的间歇性,不稳定性以及波动性,在其大量接入电网之后的冲击带来挑战。为能高效利用可再生能源同时保障电网安全可靠的运行,灵活性调节电源与新能源互补运行成为重要手段之一。由于我国能源结构的限制,占比最大的火电机组灵活调峰运行成为我国目前提高电网中风电消纳的重要途径。而在大规模分布式能源接入电网后,为了保证系统安全性,调度指令往往较为保守。在能源互联网的推进下,虚拟发电厂因其信息整合的优越与空间不受限制,可进一步促进新能源的消纳。考虑火电机组参与灵活调峰运行时,有以下三点需要考虑:一是煤耗率较其正常运行模式有所提高,现有电网调度模型并未考虑此特性;二是风资源丰富的地区往往缺少可以互补的灵活性电源,或者远离负荷中心,电能需求量较小;第三是聚合型虚拟发电厂研究较少,如何较好的聚合各发电单元数据成为一难点。由此,围绕以上问题本文做了如下工作:首先,本文根据火电机组煤耗特性研究分析,以及目前火电机组调峰技术改造后运行的能力分析,采用分段线性函数描述机组的煤耗率特性,由此更为准确地描述火电机组运行成本。通过已完成深度调峰改造的机组现场实验数据,来拟合成本曲线,并与其他不同拟合方法的函数对比分析,验证了本文所提出分段线性函数可以较好地拟合机组煤耗率与出力的关系。然后,考虑加入启停约束、以运行成本最小为目标的灵活性调峰火电的机组组合模型,该模型可用现有混合整数线性规划方法求解。文中给出基于IEEE-30母线系统的含风电与火电电网调度算例,其中火电机组出力特性基于真实的具有深度调峰能力机组的数据拟合得到,风电场出力基于实际风电场出力数据得到。通过与不考虑灵活运行特性的传统机组模型的优化结果对比,表明火电机组灵活调峰能有效地提高电网中的风电消纳,并减少发电成本。最后,在以上基础上加入虚拟发电厂概念,并利用集中-分散控制框架建立机组调度模型。框架分为两个阶段,下层阶段是将不同类型火电机组与各风电场分别组成若干个VPP,上层阶段则是将VPP内部各发电单元特性聚合成一个发电单元,对若干VPP的统一调度。各VPP将分配到的出力再下分给其内部各发电单元。通过算例,将传统模型、灵活性调峰模型与虚拟发电厂聚合模型进行对比分析,结果表明引入集中-分散控制虚拟电厂框架的火电机组灵活性调度,能有效降低火电运行总费用,并提高电网中新能源消纳量。