随着经济的快速发展,当今社会对电力的需求程度日益增加,不可避免的为电力系统的运行带来了新的挑战,调峰问题即是其中较为突出的问题之一。目前,电网峰谷差不断增大,尤其是一些周期性、季节性的尖峰负荷,使得这一现象更为突出。此外,随着电能需求的不断增大,单单依靠石油、煤炭等化石能源发电会导致能源危机以及严重的环境污染,因此风电、光伏等可再生清洁能源在电网中的占比不断增加。但由于可再生能源发电具有间歇性和难预测性等特点,进一步加剧了电网运行时的峰谷差,加重了电力系统调峰的困难。虚拟电厂概念的提出,为解决上述问题提供了良好思路。虚拟电厂通过先进的通信装置和技术,将分布式电源、储能系统以及需求侧灵活负荷聚合为一个有机整体,实现协调的优化调度和控制。虚拟电厂可以有效降低峰谷差,消纳可再生能源,为电力系统提供调峰服务。同时,随着我国电力市场建设的进行,将各单元聚合而成的虚拟电厂相较于单纯地对负荷侧资源进行调控,能够更好地参与电力市场,发挥出更大的作用。在上述背景下,本文致力于研究电力市场环境下虚拟电厂参与调峰的优化策略。从虚拟电厂参与售电侧市场与批发市场两方面入手,对虚拟电厂提供调峰服务时的关键技术进行探索。本文的主要研究内容如下:1)提出了一种精细化的用户筛选方法,使得虚拟电厂在进行用户聚合时的决策更为科学合理。应用层次分析法,基于对电力市场建设进程的研究,确定用户选择的评价指标体系;以此为基础,综合考虑用户的用电特性、需求特性以及产业发展前景等因素建立决策矩阵,形成各评价指标的主观权重;通过改进熵权法计算各评价指标的信息熵,进而形成各评价指标的客观权重;最后将主客观权重相结合,得到各评价指标的综合权重,并通过改进逼近理想解排序法确定用户选择的优先顺序。2)考虑虚拟电厂聚合居民用户与商业用户,通过整合其内部的需求侧负荷资源参与售电侧市场的情况,提出了一种基于数据驱动的虚拟电厂调峰潜力评估方法。该方法将温度因素与历史负荷曲线相结合,得到虚拟电厂的基线负荷曲线。之后用高温日负荷曲线减去基线负荷曲线,得到当日虚拟电厂中灵活负荷的可调潜力曲线,曲线上的最大值即为当日虚拟电厂的调峰潜力。最后,绘制虚拟电厂的调峰潜力与环境温度的散点图,得出二者之间的函数关系曲线,并通过我国实际用户的用电数据进行了验证,确保了方法的准确性与可靠性。3)针对在售电侧市场中虚拟电厂只能作为价格信号的接受者,其参与调峰的积极性受现行电价政策制约无法得到充分发挥这一问题,提出了以积分制为核心的虚拟电厂实施方案。该方案给出了价格型积分方案和激励型积分方案的计算模型和实施步骤,并通过实际电力用户的用电数据验证了以积分制为核心的虚拟电厂实施方案的可行性和有效性。4)针对虚拟电厂聚合工业用户参与批发市场的情况提出了相应的优化配置方法。在分析虚拟电厂的电力网络拓扑结构以及不同的运行状况的基础上,对虚拟电厂的各元件进行建模,并提出具体的优化配置策略。该策略在考虑极端天气的影响以及尽可能规避实时市场价格波动风险的前提下,使得虚拟电厂所配置的储能系统容量最小。并以具体的工业厂区数据为例,得出了不同方案下的储能系统容量,验证了该优化策略可有效降低储能系统的投资建设成本。