張凱杰，丁國(guó)鋒*，聞銘，惠紅勛，丁一，賀民，褚杰鋒，謝康，俞楚天，張利軍

（1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司寧波供電公司，浙江寧波 315016；2.澳門(mén)大學(xué)智慧城市物聯(lián)網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，澳門(mén)特別行政區(qū) 999078；3.浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，杭州 310027；4.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，杭州 310016）

0 引言

能源危機(jī)的日益加深及化石燃料帶來(lái)的環(huán)境污染，使可再生能源在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。然而，可再生能源發(fā)電的可預(yù)測(cè)性有限，與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組相比具有間歇性和波動(dòng)性特征，使得可再生能源的調(diào)度變得十分困難［1］。為實(shí)現(xiàn)可再生能源的最佳高效利用，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行了大量研究，其中需求響應(yīng)（Demand Response，DR）和分布式儲(chǔ)能（Distributed Storage，DS）被認(rèn)為是2 種關(guān)鍵且潛力巨大的方案。DR 通過(guò)信息通信技術(shù)，向電力用戶提供變動(dòng)電價(jià)或激勵(lì)措施，引導(dǎo)用戶調(diào)節(jié)用電行為，從而達(dá)到消納間歇性可再生能源［2-3］、削峰填谷等目的［4-5］。DS 通過(guò)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能設(shè)備的充放電狀態(tài)和功率大小，平衡可再生能源發(fā)電給系統(tǒng)帶來(lái)的波動(dòng)性［6-7］。與DR 相比，DS 的調(diào)節(jié)速度更快，可以更好地參與電力系統(tǒng)調(diào)頻等快速調(diào)節(jié)服務(wù)［8］。

為了實(shí)現(xiàn)可再生能源、DR以及DS的有效整合，更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，虛擬電廠（Virtual Power Plant，VPP）的概念應(yīng)運(yùn)而生。VPP 是通過(guò)先進(jìn)的通信技術(shù)，將區(qū)域內(nèi)的各種分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及可控負(fù)荷等聚合成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)高效的能源交互，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性［9-11］。目前已有大量研究聚焦于風(fēng)電、光伏及儲(chǔ)能系統(tǒng)的整合與協(xié)同調(diào)度，實(shí)現(xiàn)VPP 最優(yōu)化運(yùn)營(yíng)，平抑可再生能源引入的系統(tǒng)波動(dòng)，充分挖掘可再生能源的發(fā)電潛力［12-14］。

此外，在電源側(cè)，發(fā)展綜合能源是全球能源未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，通過(guò)氣、熱等儲(chǔ)能形式實(shí)現(xiàn)不同能源的梯級(jí)利用，提高終端能源利用效率，同時(shí)提升電力系統(tǒng)靈活性。因此，VPP 與綜合能源的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度逐漸受到更多關(guān)注，文獻(xiàn)［15-16］分別將風(fēng)電機(jī)組和燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組，熱電機(jī)組、燃?xì)忮仩t和風(fēng)電機(jī)組組成虛擬電廠，實(shí)現(xiàn)平抑風(fēng)電波動(dòng)、降低發(fā)電成本的目標(biāo)。

在負(fù)荷側(cè)，快速增加的電動(dòng)汽車(chē)（Electric Vehicle，EV）具有儲(chǔ)能能力，顯示出與電力系統(tǒng)靈活互動(dòng)的巨大優(yōu)勢(shì)［17-18］。然而，大規(guī)模電動(dòng)汽車(chē)接入電網(wǎng)充電，也會(huì)造成新的負(fù)荷增長(zhǎng)，加劇電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差［19］。VPP 的出現(xiàn)為有效管理日益增多的EV提供了新的方法，可更大限度發(fā)揮EV 在降低成本等方面的優(yōu)勢(shì)。

本文從綜合能源、EV、可再生能源3 個(gè)角度入手，對(duì)VPP 參與系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行剖析，并研究梳理VPP 參與電力市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)策略和商業(yè)模式［20-21］。首先，本文對(duì)VPP 的定義進(jìn)行了全面透徹的闡述，并介紹了VPP 的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)；然后，從冷熱電氣等綜合能源、電動(dòng)汽車(chē)以及風(fēng)電光伏等可再生能源3 個(gè)角度入手，論述了VPP 參與電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)；最后，詳細(xì)介紹了VPP 相關(guān)的市場(chǎng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)綜合電力系統(tǒng)綜合效益最大化，并介紹了世界范圍內(nèi)VPP的典型工程應(yīng)用。

1 VPP的功能與定義

VPP 作為一項(xiàng)蓬勃發(fā)展的技術(shù)，有多種不同角度的定義。VPP 這一概念，最早起源于1997 年Shimon Awerbuch 博士的著作《虛擬公共設(shè)施：新興產(chǎn)業(yè)的描述、技術(shù)及競(jìng)爭(zhēng)力》，其中對(duì)虛擬公共設(shè)施進(jìn)行了定義［22］。虛擬公共設(shè)施被定義為獨(dú)立實(shí)體間的一種靈活合作，這些實(shí)體受市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，能夠?yàn)橄M(fèi)者提供所需的高效電能服務(wù)而不必?fù)碛邢鄳?yīng)的資產(chǎn)［22］。此后，行業(yè)內(nèi)眾多專家學(xué)者都發(fā)表了各自的觀點(diǎn)與見(jiàn)解，但由于這些研究各具特點(diǎn)，對(duì)VPP的研究側(cè)重也不盡相同，學(xué)術(shù)領(lǐng)域尚未形成對(duì)VPP這一概念準(zhǔn)確而統(tǒng)一的定義。

文獻(xiàn)［9］將VPP 定義為分布式發(fā)電機(jī)組、柔性負(fù)荷和儲(chǔ)能系統(tǒng)的有機(jī)組合，它們作為一個(gè)整體在控制中心的管理下參與電網(wǎng)運(yùn)行。文獻(xiàn)［10］中VPP被定義為一種先進(jìn)的區(qū)域性電能集中管理模式，依靠這種模式，在不改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的前提下，可以有效整合區(qū)域內(nèi)各種形態(tài)的電源和用電負(fù)荷，并經(jīng)濟(jì)高效地控制區(qū)域內(nèi)的發(fā)電和用電單元。文獻(xiàn)［11］將虛擬電廠視為能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)典型代表，利用先進(jìn)的信息技術(shù)，將大量分散安裝的分布式電源、受控負(fù)荷和儲(chǔ)能單元聚合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)廣域范圍的能源互聯(lián)與共享。文獻(xiàn)［23］將VPP 看作一種需求側(cè)響應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)在電力需求側(cè)安裝特定裝置，提高用電能效調(diào)節(jié)用電需求，達(dá)到與實(shí)際發(fā)電廠相同的效果，也稱為“能效電廠”。文獻(xiàn)［24］將VPP定義為在不改變現(xiàn)有電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)先進(jìn)的測(cè)量、通信和控制技術(shù)，由不同類型、不同地域的分布式電源聚合而成的發(fā)電聯(lián)合體。文獻(xiàn)［25］從狹義和廣義2個(gè)層面對(duì)VPP 進(jìn)行了描述，狹義上的VPP 由直接并網(wǎng)的分布式發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能裝置組成，廣義上的VPP 還包括需求側(cè)的可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)等靈活性資源。

在工程實(shí)踐中，F(xiàn)ENIX（Flexible Electricity Network to Integrate Expected Energy Solution）項(xiàng)目定義VPP 為眾多分布式電源經(jīng)過(guò)整合接入電網(wǎng)后，通過(guò)關(guān)鍵傳輸機(jī)制作為配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)的控制源，并通過(guò)綜合表征各分布式電源的參數(shù)建立整體的運(yùn)行模式，為系統(tǒng)提供頻率控制、電壓控制、潮流控制，降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用和電能輸送成本，提升系統(tǒng)的安全性和可靠性［26］，如圖1 所示。圖中DER（Distributed Energy Resource）為分布式能源。

圖1 FENIX項(xiàng)目中的VPP架構(gòu)Fig.1 VPP architecture in FENIX project

綜上所述，VPP 技術(shù)的核心由2 點(diǎn)組成，其一為“通信”，其二為“控制”。“通信”是指VPP 通過(guò)先進(jìn)的通信裝置和技術(shù)，將分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及需求側(cè)靈活負(fù)荷聚合為一個(gè)有機(jī)整體，具備協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度的能力?！翱刂啤笔侵竿ㄟ^(guò)各類優(yōu)化算法對(duì)VPP 內(nèi)的組成元素進(jìn)行調(diào)度控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式電源發(fā)電、儲(chǔ)能充放電以及可控負(fù)荷的靈活調(diào)節(jié)。

2 VPP的典型控制架構(gòu)

VPP 的控制對(duì)象主要包括各種分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷以及電動(dòng)汽車(chē)，控制結(jié)構(gòu)主要包括集中控制、集中-分散控制、完全分散控制3類，分別如圖2—4所示［10，22，26］。

圖2 集中控制結(jié)構(gòu)Fig.2 Centralized control structure

（1）集中控制結(jié)構(gòu)中，VPP的全部負(fù)荷信息均傳遞至控制協(xié)調(diào)中心（Control Coordination Center，CCC），CCC 擁有對(duì)VPP 中所有單元的控制權(quán)，制定各單元的發(fā)電或用電計(jì)劃。CCC 控制力強(qiáng)且控制手段靈活，但通信壓力大且計(jì)算量繁重，兼容性和擴(kuò)展性也不理想。

（2）集中-分散控制結(jié)構(gòu)中，VPP 被分為2 個(gè)層級(jí)，分別為低層控制和高層控制。在低層控制中，本地控制中心管理本區(qū)域內(nèi)有限個(gè)發(fā)用電單元，彼此進(jìn)行信息交換，并將匯集的信息傳遞到高層控制中心；高層控制中心將任務(wù)分解并分配到各本地控制中心，然后本地控制中心負(fù)責(zé)制定每一個(gè)單元的發(fā)電或用電具體方案。此結(jié)構(gòu)有助于改善集中控制方式下的數(shù)據(jù)擁堵問(wèn)題，并使擴(kuò)展性得到提升。

圖3 集中-分散控制結(jié)構(gòu)Fig.3 Centralized-decentralized control structure

圖4 完全分散控制結(jié)構(gòu)Fig.4 Fully decentralized control structure

（3）完全分散控制結(jié)構(gòu)中，VPP被劃分為若干個(gè)自治的智能子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)通過(guò)各自的智能代理彼此通信并相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)集中控制結(jié)構(gòu)中控制中心的功能，控制中心則成為數(shù)據(jù)交換與處理中心。

VPP的優(yōu)化調(diào)度主要是利用先進(jìn)的通信技術(shù)和控制策略，對(duì)內(nèi)部的分布式電源進(jìn)行聚合，調(diào)節(jié)它們的出力，使之參與電力市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)的運(yùn)行。其目標(biāo)為在滿足用戶負(fù)荷需求的前提下，使發(fā)電成本、污染物或碳排放量最小。目前主流的VPP模型目標(biāo)函數(shù)為［27-32］

（1）燃?xì)廨啓C(jī)約束：

（2）風(fēng)電、光伏約束：

（3）儲(chǔ)能充放電約束：

（4）DR約束：

（5）系統(tǒng)功率平衡約束：

（6）線路潮流與母線電壓約束：

3 VPP的優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

3.1 VPP對(duì)綜合能源的優(yōu)化調(diào)度

近年來(lái)，隨著綜合能源概念的不斷發(fā)展，能源行業(yè)的發(fā)展模式愈加要求高效、安全和可持續(xù)，VPP可以有效幫助冷熱電聯(lián)供（Combined Cooling，Heating and Power，CCHP）型綜合能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。VPP 參與能量市場(chǎng)和旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)，可以加強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)部各單元間的協(xié)調(diào)調(diào)度，提高系統(tǒng)決策靈活性，獲得更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。文獻(xiàn)［32］在考慮熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組參與旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)情景下，建立了能量市場(chǎng)和旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)下VPP 的日前熱電聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化模型，針對(duì)VPP 面臨的不確定性問(wèn)題和由此帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，采用魯棒優(yōu)化處理能量市場(chǎng)（Energy Market，EM）電價(jià)、旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)（Spinning Reserve Market，SRM）電價(jià)、風(fēng)電出力、光伏出力、電負(fù)荷和熱負(fù)荷的不確定性，降低了系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。文獻(xiàn)［33］研究了包含風(fēng)電供熱的VPP“熱電解耦”負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度，提出了將供熱區(qū)域內(nèi)的大型熱電廠、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電整合成VPP 參與電網(wǎng)運(yùn)行，并加入風(fēng)電供熱作為熱負(fù)荷側(cè)可調(diào)度資源，構(gòu)建了含風(fēng)電供熱的全因素VPP 熱電負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度模型，設(shè)計(jì)了VPP運(yùn)行策略及偏差補(bǔ)償策略。文獻(xiàn)［34］則針對(duì)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組“以熱定電”的運(yùn)行方式造成的靈活調(diào)節(jié)能力不足的問(wèn)題，運(yùn)用基于拉丁超立方采樣的場(chǎng)景法處理風(fēng)光出力的不確定性，提出了一種基于實(shí)時(shí)電價(jià)的VPP 運(yùn)行策略，優(yōu)先利用新能源發(fā)電，在獲得較好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加低碳、安全。文獻(xiàn)［35］在之前的基礎(chǔ)上加入了冷負(fù)荷，建立了多區(qū)域VPP 綜合能源協(xié)調(diào)調(diào)度優(yōu)化模型，該模型考慮了VPP 內(nèi)不同區(qū)域間的冷、熱、電交互，以及區(qū)域內(nèi)的冷、熱、電互補(bǔ)問(wèn)題，將單區(qū)域VPP的熱電協(xié)調(diào)調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題擴(kuò)展到多區(qū)域VPP的冷熱電協(xié)調(diào)調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題。文獻(xiàn)［36］在VPP 中進(jìn)一步增加了電轉(zhuǎn)氣單元，同時(shí)考慮VPP 參與由EM，SRM 及天然氣市場(chǎng)組成的多種市場(chǎng)，并提出了參與多種市場(chǎng)的電、熱、氣協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度模型。

綜上所述，VPP通過(guò)雙向通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電側(cè)、需求側(cè)、電力交易市場(chǎng)等各個(gè)部分的信息與數(shù)據(jù)的調(diào)度，可有效提升系統(tǒng)的能源利用效率，使系統(tǒng)運(yùn)行更加靈活可靠，充分實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置。

3.2 VPP對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)化調(diào)度

EV 因其節(jié)能、零排放的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到了快速發(fā)展，但大規(guī)模EV 接入電網(wǎng)充電時(shí)會(huì)加劇電網(wǎng)峰谷差，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定造成影響。然而，通過(guò)VPP 聚合EV 既可有效緩解EV 無(wú)序充放電給電網(wǎng)產(chǎn)生的負(fù)面影響，又可豐富電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制手段，使VPP 參與系統(tǒng)削峰填谷、提供頻率穩(wěn)定和備用容量等輔助服務(wù)［19］。

文獻(xiàn)［37］針對(duì)慢充EV 集群，提出了一種電動(dòng)汽車(chē)虛擬電廠（Electric Vehicle Virtual Power Plant，EVVPP）多時(shí)間尺度響應(yīng)能力評(píng)估模型，在日前對(duì)EVVPP 響應(yīng)能力進(jìn)行評(píng)估，日內(nèi)基于響應(yīng)時(shí)間裕度和荷電狀態(tài)裕度對(duì)EVVPP 響應(yīng)能力進(jìn)行滾動(dòng)修正，分析了EV狀態(tài)變化對(duì)EVVPP響應(yīng)能力的影響。

此外，EV并網(wǎng)時(shí)的魯棒優(yōu)化也是VPP應(yīng)用中人們密切關(guān)注的一個(gè)核心問(wèn)題。文獻(xiàn)［19］為解決可調(diào)度電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量的隨機(jī)性與不確定性問(wèn)題，構(gòu)建了含電動(dòng)汽車(chē)的虛擬電廠魯棒隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型，并分析了VPP 和EV 對(duì)日運(yùn)行成本及環(huán)境的影響。文獻(xiàn)［38］建立了含VPP 的雙層逆魯棒優(yōu)化調(diào)度模型，分析了風(fēng)電消納水平和電動(dòng)汽車(chē)入網(wǎng)充放電功率之間的極限制約關(guān)系。

3.3 VPP對(duì)可再生能源的優(yōu)化調(diào)度

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，化石燃料大量燃燒帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題日益突出，VPP 中的分布式電源多以風(fēng)電、光伏為主，其綠色低碳的特性可有效緩解能源危機(jī)。然而，可再生能源發(fā)電站具有間歇性或隨機(jī)性以及存在預(yù)測(cè)誤差等特點(diǎn)［22］，并網(wǎng)后會(huì)在一定程度上對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成不利影響。

針對(duì)可再生能源的波動(dòng)性，提高風(fēng)電、光伏等可再生能源的功率預(yù)測(cè)精度能有效緩解這一問(wèn)題。文獻(xiàn)［39］提出了基于堆疊降噪自編碼器的風(fēng)光功率預(yù)測(cè)模型，用以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站區(qū)域風(fēng)光功率的月度預(yù)測(cè)。文獻(xiàn)［40］采用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的集群聚類劃分方式，利用每個(gè)子區(qū)域中的特征電站結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法實(shí)現(xiàn)區(qū)域電站未來(lái)3 d 的功率預(yù)測(cè)。文獻(xiàn)［41］以風(fēng)電功率、光伏發(fā)電功率和負(fù)荷間的互動(dòng)耦合關(guān)系為依據(jù)，提出了基于變量注意力機(jī)制-多任務(wù)學(xué)習(xí)的風(fēng)-光-荷聯(lián)合預(yù)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了15 min 時(shí)間尺度上風(fēng)-光-荷預(yù)測(cè)精度的同時(shí)提升。文獻(xiàn)［42］就目前風(fēng)電場(chǎng)的短期功率預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了歸納分析，建立了效率高、時(shí)間短的風(fēng)電場(chǎng)短期功率預(yù)測(cè)模型SVM_PSO，實(shí)現(xiàn)了10 min時(shí)間尺度上的功率預(yù)測(cè)。

VPP 的核心功能是將分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)（Energy Storage Systems，ESS）、可控負(fù)荷等參與對(duì)象整合為一個(gè)有機(jī)整體，其中的儲(chǔ)能系統(tǒng)在解決間歇性和波動(dòng)性方面具有極大優(yōu)勢(shì)，大量研究引入ESS用于平衡風(fēng)機(jī)和光伏電站出力的隨機(jī)變化。文獻(xiàn)［43］利用ESS 平抑光伏波動(dòng)，使得光伏發(fā)電的電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益顯著提升。文獻(xiàn)［44］基于機(jī)會(huì)約束規(guī)劃，在VPP 的優(yōu)化調(diào)度中充分發(fā)揮ESS 平衡風(fēng)機(jī)出力不確定性的作用，有效降低了系統(tǒng)的失負(fù)荷概率和棄風(fēng)概率。文獻(xiàn)［45］利用ESS 削峰填谷，減少日負(fù)荷波動(dòng)，提升電網(wǎng)消納風(fēng)電的能力。文獻(xiàn)［46］則構(gòu)建了含有ESS 調(diào)度和ESS 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的ESS 優(yōu)化配置模型，并采用混合整數(shù)線性規(guī)劃和粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行求解，使ESS 在DR、削峰填谷和提高電壓質(zhì)量方面發(fā)揮重要作用。文獻(xiàn)［47］針對(duì)解決分布式電源難以分配、控制和管理的問(wèn)題，引入VPP概念，與能效電廠進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化。

建立科學(xué)合理的模型，細(xì)致量化可再生能源帶來(lái)的不確定性，也是VPP 在消納可再生能源時(shí)的一個(gè)有效途徑。文獻(xiàn)［48-49］提出了考慮條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值（CVaR）的VPP 多電源容量?jī)?yōu)化配置模型，利用CVaR 來(lái)度量可再生能源出力及市場(chǎng)電價(jià)不確定性給規(guī)劃VPP 帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，基于成本效益分析獲得多電源容量最優(yōu)配置方案。文獻(xiàn)［50］針對(duì)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)消納的難題，在風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的需求側(cè)引入DR-VPP，提出了一種考慮DR-VPP 的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)分布式日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和風(fēng)電消納的全局最優(yōu)。文獻(xiàn)［51-52］在風(fēng)電的基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮了光伏。文獻(xiàn)［51］為促進(jìn)以風(fēng)光為代表的分布式能源優(yōu)化利用，考慮以風(fēng)險(xiǎn)損失后的VPP 運(yùn)營(yíng)凈收益最大化為目標(biāo)，建立隨機(jī)調(diào)度優(yōu)化模型，利用CVaR 理論和置信度方法描述VPP 運(yùn)行不確定性。文獻(xiàn)［52］將光熱電站聚合到一般的風(fēng)火虛擬電廠中，構(gòu)建了計(jì)及光熱發(fā)電特性的光-風(fēng)-火虛擬電廠雙階段優(yōu)化調(diào)度模型，充分挖掘了光熱電站調(diào)節(jié)潛力并提升了虛擬電廠調(diào)節(jié)能力。文獻(xiàn)［53］研究了VPP 參與電力市場(chǎng)的情況，在分析VPP 在市場(chǎng)中與獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（Independent System Operator，ISO）之間運(yùn)行規(guī)則的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和引入相關(guān)獎(jiǎng)懲措施，更大限度減少棄風(fēng)。文獻(xiàn)［54］通過(guò)日前經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益目標(biāo)建立多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型，得到日前計(jì)劃出力值，再以日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度中的最小電源調(diào)整量和最小調(diào)整成本為目標(biāo)，于日內(nèi)滾動(dòng)修正計(jì)劃出力值。文獻(xiàn)［55］用等效負(fù)荷的方法處理風(fēng)電機(jī)組出力，并引入碳交易機(jī)制，以系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)峰成本最低為優(yōu)化目標(biāo)建立核-火-虛擬電廠3 階段聯(lián)合調(diào)峰模型，有效降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本與碳排放。

3.4 VPP中負(fù)荷控制的時(shí)延優(yōu)化

由于電力系統(tǒng)電力電量存在實(shí)時(shí)平衡的特殊性，對(duì)其傳輸網(wǎng)絡(luò)有低時(shí)延和高安全性的要求。面對(duì)虛擬電廠中負(fù)荷控制多樣化高標(biāo)準(zhǔn)的通信服務(wù)需求，5G 網(wǎng)絡(luò)將迎來(lái)重大的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)“一刀切”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已無(wú)法解決負(fù)荷控制在帶寬、時(shí)延、可靠性等方面的個(gè)性化需求，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)為5G通信適應(yīng)多種類型設(shè)備和不同服務(wù)的需求，提供了新的思路和解決方案［56］。文獻(xiàn)［56］定義了電力系統(tǒng)中端到端的時(shí)延，將其分為3 部分，即固有時(shí)延、傳播時(shí)延、排隊(duì)時(shí)延。

針對(duì)負(fù)荷控制中具體的時(shí)延量化工作，文獻(xiàn)［57］提出了一種線性估計(jì)模型，用以量化通信時(shí)延，同時(shí)在分析實(shí)驗(yàn)室條件下廣域閉環(huán)控制系統(tǒng)中設(shè)備的操作時(shí)延基礎(chǔ)上，提出了基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器硬件在環(huán)平臺(tái)的波形對(duì)比測(cè)量法，用正態(tài)分布擬合操作時(shí)延的分布特性。文獻(xiàn)［58］在綜合考慮了通信時(shí)延與操作時(shí)延后，以估計(jì)實(shí)際系統(tǒng)中的閉環(huán)時(shí)延分布為目標(biāo)，提出了正態(tài)分布模型，以及確定正態(tài)分布模型參數(shù)的方法。

實(shí)際負(fù)荷控制迫切需要有效的補(bǔ)償修正方法來(lái)盡可能地減少通信時(shí)延對(duì)控制流程的影響，實(shí)現(xiàn)控制效果的優(yōu)化。針對(duì)此需求，文獻(xiàn)［59］將時(shí)延補(bǔ)償與閉環(huán)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)相結(jié)合，提出了一種分層預(yù)測(cè)補(bǔ)償方法，通過(guò)該預(yù)測(cè)方法為控制策略提供近似的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使時(shí)延的影響與閉環(huán)控制策略隔離，進(jìn)而保證控制效果。文獻(xiàn)［60］針對(duì)實(shí)際電力系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)控過(guò)程中不可避的通信時(shí)延和參數(shù)測(cè)量誤差，提出了基于云邊雙端測(cè)量和回溯修正的負(fù)荷集中-分散控制架構(gòu)，從而解決了通信時(shí)延帶來(lái)的系統(tǒng)振蕩和測(cè)量誤差帶來(lái)的容量控制精度問(wèn)題。

4 VPP的市場(chǎng)機(jī)制與工程應(yīng)用

4.1 VPP的市場(chǎng)機(jī)制

VPP 的順利發(fā)展與配套的商業(yè)模式關(guān)系密切，因此，應(yīng)加大對(duì)VPP 競(jìng)價(jià)策略的研究，使VPP 作為一個(gè)市場(chǎng)主體，在售電側(cè)逐步放開(kāi)的環(huán)境下盡可能多得從市場(chǎng)中獲益。

在市場(chǎng)架構(gòu)方面，文獻(xiàn)［61］從經(jīng)濟(jì)資本概念切入，闡述了VPP 調(diào)度模型中風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的經(jīng)濟(jì)學(xué)含義，并引入條件在險(xiǎn)現(xiàn)金流確定VPP 經(jīng)濟(jì)資本的需求量。文獻(xiàn)［62］提出了VPP 批發(fā)、零售2 級(jí)市場(chǎng)的商業(yè)模式與典型交易組織模式，并結(jié)合我國(guó)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和電力市場(chǎng)的建設(shè)方向，給出了VPP發(fā)展建議，即VPP 對(duì)外參與電力批發(fā)市場(chǎng)，對(duì)內(nèi)整合零售市場(chǎng)，基于此項(xiàng)運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，構(gòu)建VPP 對(duì)內(nèi)、對(duì)外的2級(jí)市場(chǎng)交易體系。

在競(jìng)價(jià)策略方面，對(duì)于VPP 競(jìng)價(jià)策略的研究重點(diǎn)主要集中在處理VPP 內(nèi)部資源的不確定性，構(gòu)建VPP參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)的相關(guān)模型。文獻(xiàn)［63］構(gòu)建了含EV 和風(fēng)電機(jī)組的VPP 參與日前能量市場(chǎng)和調(diào)節(jié)市場(chǎng)時(shí)的聯(lián)合最優(yōu)報(bào)價(jià)策略，并利用數(shù)學(xué)編程語(yǔ)言AMPL（A Mathematical Programming Language）進(jìn)行求解。文獻(xiàn)［64］在考慮用戶多種博弈行為的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)研究競(jìng)價(jià)策略，建立了未來(lái)智能電網(wǎng)用戶并網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型，設(shè)計(jì)了基于VPP 技術(shù)的未來(lái)智能電網(wǎng)用戶并網(wǎng)規(guī)則。

在參與模式方面，部分研究又進(jìn)一步將DR 納入VPP 競(jìng)價(jià)策略的考慮之中。文獻(xiàn)［25］將市場(chǎng)導(dǎo)向的DR 分為價(jià)格型DR 和激勵(lì)型DR，分別對(duì)各自參與VPP 運(yùn)營(yíng)的情況進(jìn)行了論述。文獻(xiàn)［30］分析了VPP 同時(shí)參與雙邊合同市場(chǎng)、日前市場(chǎng)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)和平衡市場(chǎng)的3 階段競(jìng)標(biāo)流程，并在此基礎(chǔ)上建立了同時(shí)參與多類電力市場(chǎng)情況下計(jì)及EV 和DR的VPP 3階段競(jìng)標(biāo)模型。文獻(xiàn)［65］在對(duì)VPP競(jìng)價(jià)策略進(jìn)行研究時(shí)，一方面考慮售電側(cè)放開(kāi)對(duì)其參與電力市場(chǎng)的影響；另一方面考慮VPP 通過(guò)聚合各類負(fù)荷，采用電價(jià)或激勵(lì)引導(dǎo)其用電行為，使其作為發(fā)電資源參與電力市場(chǎng)，構(gòu)建了售電側(cè)放開(kāi)環(huán)境下計(jì)及DR的虛擬電廠參與市場(chǎng)交易的流程。

一般的組織流程為VPP 以整體收益最大為目標(biāo)對(duì)內(nèi)部分布式單元進(jìn)行日前優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果上報(bào)計(jì)劃參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)，經(jīng)調(diào)度中心進(jìn)行市場(chǎng)出清，依據(jù)調(diào)度指令下發(fā)日前計(jì)劃，各分布式單元進(jìn)行日內(nèi)計(jì)劃執(zhí)行，并在日后進(jìn)行結(jié)算及零售商再選擇。

上述競(jìng)價(jià)策略中，均采用最大化VPP 凈收益或VPP 各成本之和最小作為目標(biāo)函數(shù)，但在電力市場(chǎng)中存在多個(gè)主體，且僅考慮VPP 經(jīng)濟(jì)性所得的最優(yōu)調(diào)度方案往往無(wú)法滿足配電網(wǎng)的安全需求，為使各類資源獲得最優(yōu)分配，平衡各市場(chǎng)主體利益以及VPP的經(jīng)濟(jì)性和配電網(wǎng)的安全性，最大化綜合效益，研究者們又將博弈論的理念引入到了VPP 的市場(chǎng)機(jī)制當(dāng)中。文獻(xiàn)［28］提出了雙層優(yōu)化理念，針對(duì)具備發(fā)電能力并擁有配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)權(quán)的發(fā)電型售電公司，提出售電公司利用VPP 技術(shù)輔助參與市場(chǎng)的雙層優(yōu)化調(diào)度模型和求解方法，配網(wǎng)層優(yōu)化售電公司運(yùn)營(yíng)收益，VPP 層使VPP 經(jīng)濟(jì)效益最高。文獻(xiàn)［66-68］將主從博弈應(yīng)用于VPP，文獻(xiàn)［66］認(rèn)為電價(jià)競(jìng)標(biāo)和電量競(jìng)標(biāo)2 個(gè)階段存在主從遞階關(guān)系，建立了VPP 的電價(jià)競(jìng)標(biāo)模型和電量競(jìng)標(biāo)模型，將Stackelberg 博弈理論應(yīng)用于VPP 的電價(jià)競(jìng)標(biāo)和電量競(jìng)標(biāo)過(guò)程中。文獻(xiàn)［67］構(gòu)建了以VPP 作為售電商的EV 主從博弈模型，以EV 充電站為充電代理實(shí)現(xiàn)二者的博弈均衡。文獻(xiàn)［68］建立了運(yùn)營(yíng)商和多虛擬電廠的一主多從博弈模型，用以研究運(yùn)營(yíng)商動(dòng)態(tài)定價(jià)行為和VPP 能量管理，兼顧了配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和VPP 的利益，并提出一種基于Kriging 元模型的主從博弈均衡算法。在主從博弈中，常用的雙層目標(biāo)博弈模型為

式中：Fi為分布式電源i的效用函數(shù)；λi，t為VPP為分布式電源i制定的電價(jià)；為t時(shí)刻機(jī)組i的實(shí)時(shí)出力；ΔPi，t為t時(shí)刻機(jī)組i的棄電量為t時(shí)刻機(jī)組i的發(fā)電成本；Fdj為負(fù)荷j的效用函數(shù)；λdj，t為負(fù)荷j的電價(jià)為t時(shí)刻負(fù)荷j的實(shí)時(shí)需求量；ΔPdj，t為t時(shí)刻負(fù)荷j的負(fù)荷調(diào)整量；F為VPP 的運(yùn)行成本；F1為VPP 支付給內(nèi)部分布式電源和負(fù)荷的費(fèi)用，可正可負(fù)，其值為正表示VPP 支付費(fèi)用，其值為負(fù)表示VPP 獲得收益；F2為棄風(fēng)棄光成本；F3為DR 成本；F4為與配電網(wǎng)發(fā)生交易的收益。

式（8）與式（9）為下層模型，解決電量?jī)?yōu)化問(wèn)題，式（10）為上層模型，解決電價(jià)優(yōu)化問(wèn)題。

文獻(xiàn)［69-70］選取了非合作博弈，前者運(yùn)用非合作博弈理論構(gòu)建發(fā)電側(cè)和用戶需求側(cè)的互動(dòng)模型，并同時(shí)考慮用戶滿意度，以各自效用最大化為目標(biāo)進(jìn)行博弈尋優(yōu)運(yùn)算，在兼顧用戶滿意度的前提下實(shí)現(xiàn)用戶負(fù)荷側(cè)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)以及發(fā)電側(cè)效用最優(yōu)；后者提出了考慮VPP 經(jīng)濟(jì)性和配電網(wǎng)安全性的非合作博弈模型，通過(guò)循環(huán)迭代求解使雙方達(dá)到Nash均衡。文獻(xiàn)［71］進(jìn)一步考慮了博弈論中的合作模式，基于寡頭競(jìng)爭(zhēng)的博弈均衡理論，分別建立了風(fēng)電商和EV 聚合商以VPP 合作模式和非合作模式參與投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)多時(shí)段隨機(jī)博弈均衡模型。

4.2 VPP的工程應(yīng)用

具有代表性的VPP 工程應(yīng)用，主要集中于歐盟和美國(guó)。歐盟的VPP 項(xiàng)目，主要聚焦于對(duì)分布式電源的整合與應(yīng)用。2001 起實(shí)施的歐盟虛擬燃料電池發(fā)電廠（Virtual Fuel Cell Power Plant，VFCPP）項(xiàng)目將31 個(gè)分散的居民燃料電池聚合成1 個(gè)有機(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)整體，降低了生產(chǎn)成本和峰值負(fù)荷［72］。2005 年歐盟實(shí)施FENIX 項(xiàng)目，采用北部和南部2 個(gè)方案，聚合了大量分布式電源，使歐盟供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比、安全、可持續(xù)的技術(shù)體系和商業(yè)框架［73］。2007 年，荷蘭研究中心提出了功率匹配器的概念，基于此實(shí)施了包含10個(gè)微型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的VPP 項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了在電價(jià)的驅(qū)動(dòng)下降低配電網(wǎng)峰值［74］。同在2007年，卡塞爾大學(xué)將德國(guó)的風(fēng)力渦輪機(jī)、太陽(yáng)能系統(tǒng)、沼氣電站和水電站組成最大的VPP項(xiàng)目［25］。2009年丹麥的EDISON 項(xiàng)目采用VPP技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)智能充放電進(jìn)行管理，為大規(guī)模的EV并網(wǎng)提供了支撐［75］。2010年啟動(dòng)的歐盟WEB2ENERGY 項(xiàng)目以VPP 的形式將分布式電源與需求側(cè)資源進(jìn)行聚合，并利用智能計(jì)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能能量管理和智能配電自動(dòng)化［76］。文獻(xiàn)［25］還提出2012 年德國(guó)萊茵集團(tuán)（RWE）開(kāi)始運(yùn)營(yíng)第一家商用規(guī)模的虛擬電廠，采用西門(mén)子設(shè)計(jì)的能量管理系統(tǒng)對(duì)綠色能源設(shè)備進(jìn)行組合管理，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定供電，并獲得政府補(bǔ)貼。

與歐洲VPP 項(xiàng)目相比，美國(guó)的VPP 研究更關(guān)注DR［77］。例如，紐約ISO（NYISO）電力市場(chǎng)下的DR產(chǎn)品包括緊急DR 計(jì)劃、日前DR 計(jì)劃、有自備發(fā)電裝機(jī)的特殊資源以及需求側(cè)輔助服務(wù)計(jì)劃4 類；PJM電力市場(chǎng)下的DR 分為參與PJM 能量市場(chǎng)的DR、參與PJM 容量市場(chǎng)的DR 和參與PJM 輔助服務(wù)市場(chǎng)的DR 3 類，其中第3 類對(duì)檢測(cè)設(shè)備要求最高；德克薩斯州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）的DR 是一種自愿的負(fù)荷響應(yīng)，參與的負(fù)荷作為一類獨(dú)立資源的負(fù)荷，具有和發(fā)電機(jī)相同的遙測(cè)和調(diào)度要求，在負(fù)載之上進(jìn)行能量平衡。

綜合上述事例，可以總結(jié)出歐洲實(shí)行VPP 主要針對(duì)分布式電源在電力系統(tǒng)中的配置與利用，美國(guó)的VPP 更加側(cè)重于DR，可控負(fù)荷在其中占據(jù)重要地位。

我國(guó)同美國(guó)相似，虛擬電廠的工程應(yīng)用更側(cè)重其內(nèi)部靈活負(fù)荷的DR。我國(guó)的VPP 項(xiàng)目起步較晚但發(fā)展迅速，上海市于2019 年12 月組織開(kāi)展虛擬電廠運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目“迎峰度冬”試點(diǎn)交易工作［78］，將客戶用能設(shè)備進(jìn)行深層連接和精準(zhǔn)接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)閑散負(fù)荷的聚合，同時(shí)通過(guò)終端移動(dòng)App，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)自身能耗情況的檢測(cè)，進(jìn)一步提升自身電力能源的精細(xì)化管理水平［78］。河北省的實(shí)踐主要集中在DR 方面［79］，出臺(tái)了《關(guān)于大力開(kāi)展電力需求側(cè)管理的意見(jiàn)》，為需求側(cè)管理項(xiàng)目的開(kāi)展設(shè)立了專項(xiàng)資金，并將“十項(xiàng)綠色工程”作為重點(diǎn)工作。江蘇省于2015年出臺(tái)了《江蘇省電力需求響應(yīng)實(shí)施細(xì)則》［79］，并自2016 年起，開(kāi)始實(shí)施國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“城區(qū)用戶與電網(wǎng)供需友好互動(dòng)系統(tǒng)”，立足于“科學(xué)合理的機(jī)制及模型設(shè)計(jì)”和“高效便捷的用戶及電網(wǎng)側(cè)裝備”，選取蘇州環(huán)金雞湖地區(qū)和常州武進(jìn)地區(qū)為示范工程，使示范互動(dòng)家庭用戶綜合能耗下降5.5%以上，示范區(qū)峰谷差下降5.8%以上。南方電網(wǎng)公司以“綠色行動(dòng)”為契機(jī)，于2010年成立了南方電網(wǎng)綜合能源有限公司，開(kāi)展合同能源管理節(jié)能服務(wù)項(xiàng)目共115 項(xiàng)，已建成或初步建成合同能源管理項(xiàng)目72項(xiàng)［80］。

4.3 VPP的研究展望

隨著技術(shù)的快速提升以及新需求的不斷涌現(xiàn)，VPP 的研究也將不斷深入，有待研究的熱點(diǎn)問(wèn)題主要包含以下2個(gè)方面。

首先，隨著5G 通信技術(shù)的進(jìn)步與普及，信息傳輸速度愈發(fā)迅捷，應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注VPP 中靈活負(fù)荷的調(diào)控指令在傳輸時(shí)的通信延遲問(wèn)題，使之與5G技術(shù)緊密結(jié)合，對(duì)調(diào)控效果實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。當(dāng)VPP 通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)部靈活負(fù)荷參與電力系統(tǒng)輔助服務(wù)時(shí)，需要減小通信延遲，提高調(diào)控速度［60］。但是，目前大部分針對(duì)靈活負(fù)荷集群控制方法的研究，其關(guān)注焦點(diǎn)集中在控制方法設(shè)計(jì)本身，在研究中往往將環(huán)境設(shè)定為負(fù)荷調(diào)控指令在傳輸時(shí)沒(méi)有通信延遲，調(diào)控行為能夠瞬間實(shí)現(xiàn)，并且假設(shè)電力系統(tǒng)的頻率偏差可以被精確檢測(cè)而沒(méi)有測(cè)量誤差［81-84］。在VPP的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，通信延遲和測(cè)量誤差難以避免，這將對(duì)VPP提供輔助服務(wù)的性能產(chǎn)生極大影響。

其次，當(dāng)VPP 聚合工業(yè)用戶時(shí)，其主要調(diào)控負(fù)荷多為公共能源系統(tǒng)中的靈活負(fù)荷，如空調(diào)等溫控負(fù)荷、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備。研究過(guò)程中的物理建模以及控制策略，也多是針對(duì)上述對(duì)象提出［85-87］。在工藝能源系統(tǒng)方面，現(xiàn)有研究稍顯薄弱。針對(duì)工藝終端，可梳理開(kāi)采、輸運(yùn)、使用全壽命周期內(nèi)高能耗點(diǎn)及易于調(diào)節(jié)點(diǎn)，從能源活動(dòng)排放、凈調(diào)入電力、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程3 方面展開(kāi)研究，計(jì)算碳排放量及VPP的外特性參數(shù)，提出工藝終端靈活負(fù)荷的調(diào)控優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)助力“雙碳”以及為電力系統(tǒng)提供輔助服務(wù)的效果，并結(jié)合環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益提出VPP 中工藝能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度評(píng)估模型。

5 結(jié)論

VPP 是通過(guò)先進(jìn)的通信技術(shù)，在不改變電網(wǎng)原有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將地理位置分散的分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷等單元聚合成1個(gè)協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，依靠一系列控制手段使其參與到電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中。它的概念側(cè)重于對(duì)外界表現(xiàn)出的功能與效果，其核心內(nèi)容可概括為“通信”與“控制”。

VPP 的控制結(jié)構(gòu)分為集中控制、集中-分散控制、完全分散控制3 類，在優(yōu)化調(diào)度層面聚焦于3點(diǎn)。

（1）與電-熱-冷-氣等綜合能源協(xié)同優(yōu)化，促進(jìn)能源行業(yè)安全、高效發(fā)展，緩解能源危機(jī)。

（2）與EV 進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，降低EV 大規(guī)模并網(wǎng)時(shí)產(chǎn)生的峰谷差。

（3）消納風(fēng)電、光伏等可再生能源，平抑分布式電源發(fā)電的間歇性和隨機(jī)性帶來(lái)的影響，減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。除優(yōu)化調(diào)度外，建立適合我國(guó)VPP 發(fā)展的市場(chǎng)機(jī)制也非常重要，需找到適合我國(guó)VPP 發(fā)展的商業(yè)模式，通過(guò)對(duì)競(jìng)價(jià)策略的研究確保VPP 在市場(chǎng)環(huán)境下的收益，并結(jié)合博弈論使綜合效益最大化。

在工程實(shí)踐方面，歐洲VPP 項(xiàng)目關(guān)注對(duì)分布式電源的聚合與控制，美國(guó)則更偏向于使用可控負(fù)荷參與DR，我國(guó)VPP 項(xiàng)目起步較晚但發(fā)展迅速，是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。隨著我國(guó)電力體制改革的推進(jìn)，VPP 在電力市場(chǎng)的發(fā)展和能源物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)方面都有著更加重要的作用。