随着传统化石能源日趋枯竭,同时雾霾、温室效应等环境问题日渐严重,能源与环境的矛盾愈发突显,这些问题严重地制约着人类和经济社会的发展和进步。为了实现可持续发展,人们将目光投向风电、光伏等清洁能源发电。一方面风能、太阳能等成为了不可或缺的清洁、可再生能源,另一方面风电、光伏等分布式电源出力具有不确定性,地域分散,当过多的分布式电源无序接入时给电网带来诸多问题,影响电网的经济性和安全稳定性。为了解决分布式电源运行管理上带来的一系列问题,虚拟电厂应运而生。虚拟电厂通过整合风电、光伏、燃气轮机、储能等分布式资源,形成一个物理上可以不相连的特殊的电厂,参与虚拟电厂的管理和运行,使得诸多小容量、无序接入的分布式电源能够参与电力市场的交易,提升分布式电源的经济效益和安全效益等。因此,本文对虚拟电厂在市场环境下的优化调度问题进行了研究。首先,本文对虚拟电厂的概念进行了概述,分析了虚拟电厂诞生的背景和意义,分析了组成虚拟电厂的分布式电源的特性及其参与市场交易的流程和模式,并建立了反映分布式电源特性的数学模型。针对分布式电源不确定性问题,采用拉丁超立方抽样生成风电出力场景,并进行削减得到一定数量的场景,把基于场景加权形成风电出力作为实际值的期望。然后,通过计及虚拟电厂在日内的投标偏差,同时优化日前和日内的计划,以虚拟电厂预期净利润最大为目标函数建立了考虑投标功率偏差补偿机制的优化调度数学模型,通过考虑日内偏差的补偿机制,来减少投标偏差惩罚。算例结果表明,本文提出的模型能够在一定程度上减小投标偏差惩罚,提高虚拟电厂的预期利润。最后,为进一步减小虚拟电厂面临的不确定性,激发需求响应用户参与的积极性,考虑了市场合约机制,制定了需求响应激励电价机制,并以虚拟电厂净利润最大和用户购电成本最小为目标,计及用户用电的满意度建立了基于多目标优化调度模型。在引入凝聚函数的基础上通过理想点法进行求解。仿真验证结果表明,引入的市场合约机制能够在一定程度上规避不确定性带来的惩罚,该模型兼顾用户的利益,能够激发用户参与虚拟电厂市场交易的积极性。