近年来,随着可再生能源的深入发展,中共中央提出发展以新能源为主体的新型电力系统,越来越多的可再生能源得到开采和利用。但可再生能源自身存在无法合理经济有效的调度问题,造成其直接并网运行给电力系统带来了新的挑战,因此为了充分调动多种能源主体之间的相互作用,虚拟电厂（Virtual Power Plant,VPP）的提出,缓解风电并网产生的负面效果提供了新的思路。另一方面,我国电力市场的不断完善和发展,虚拟电厂内部各成员可以看作是一个完全独立的聚合体参与到电力市场,传统的集中规划的思想已经无法满足需求侧多变的资源。基于此,在对含有分布式电源以及用户可控负荷的虚拟电厂进行优化调度时,需要充分体现内部各成员之间的调度与响应特性。首先,文章主要通过聚合需求侧的可调度资源组成虚拟电厂,通过对虚拟电厂内部各资源的特性进行详细的分析并建立相应的运行模型,为后续研究虚拟电厂内部资源的优化调度提供基础。与此同时,对指标的综合效率评价方法进行分析,确定虚拟电厂各成员之间为合作博弈中混合型合作竞争博弈的模式运行。基于此,利用数据包络线分析法对虚拟电厂中各成员的指标进行评价,以保证评价结果的客观性。然后,考虑到利用博弈交叉效率对虚拟电厂内部成员指标进行评价能够使虚拟电厂在电力市场中经济性最优,实现消纳内部新能源的目的。将风电场、燃气轮机、储能电站作为虚拟电厂的电源聚合商,根据可靠性、稳定性和环保性建立各成员的指标评价体系。考虑到利用综合效率评价指标时无需进行单位的换算,因此建立博弈交叉效率的综合效率指标评价模型对虚拟电厂内部成员的指标进行评价,在此基础上建立虚拟电厂的成员选择模型,选出优秀的成员;另一方面,考虑到虚拟电厂面向的主体是电力市场,故建立虚拟电厂在电力市场中的整体效用模型。通过两种综合效率评价模型下虚拟电厂内部成员各方面性质的仿真对比来验证采用博弈交叉效率对指标评价的优越性。其次,研究虚拟电厂内部成员的利润分配问题,由于虚拟电厂内部成员的优化调度实际上是内部成员的合作博弈的过程,因此采用博弈论的思想对虚拟电厂内部成员的利润进行分配,以保证其之间的联盟性。在虚拟电厂整体效用最大的基础上,考虑内部成员之间的个体差异,对虚拟电厂整体效益的利润贡献度不同,故将利润贡献度作为改进因子,加入到传统的Shapley值,以保证虚拟电厂能够持续稳定的运行,促进内部成员的合作。通过仿真结果验证所提方法的有效性。最后,考虑在虚拟电厂中用户的负荷也占据重要的地位。由于用户负荷的用电行为及方式存在差异,会对虚拟电厂中发电侧机组出力产生影响,因此本文又研究对用户负荷精细化分类后使其参与虚拟电厂的优化调度。主要是研究负荷侧用户用电特性的改变对发电侧的影响。根据用户用电行为的差异性将用户负荷进行分类并建立相应的模型。同时建立虚拟电厂的经济性模型,通过引入需求响应对虚拟电厂中不同类型的用户负荷进行刺激,转移或削减部分用户侧的负荷量的同时也合理调节发电侧储能和燃气轮机的出力,实现在发电侧抑制新能源出力的偏差,在用户侧平滑负荷曲线,降低用户电费,促进虚拟电厂中发电侧与用电侧的双向互动。