中國提出“碳達峰·碳中和”目標，并著力構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，這給中國能源電力發(fā)展帶來了重大挑戰(zhàn)和重要機遇。一方面，從供給側看，新能源占比不斷提高成為新型電力系統(tǒng)的重要特征，大規(guī)模新能源出力的波動性加劇了電力系統(tǒng)靈活資源缺口問題；另一方面，從需求側看，終端用能的電氣化水平將加速上升，電力負荷自然增長和電能替代引起的負荷特性呈現(xiàn)新特征，新型負荷對電力系統(tǒng)靈活資源的需求急劇增加，與此同時，電力系統(tǒng)中的靈活資源也在快速增長。因此，需求側的海量靈活資源及其調節(jié)潛力亟待被挖掘，并主動參與系統(tǒng)平衡，從而徹底改變傳統(tǒng)依靠源側進行供需平衡的思路。

隨著售電側市場的逐步放開和電力物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，面向規(guī)?；`活資源的能源互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)逐步建立，如何挖掘并利用海量、分散、多能、異構的分布式資源支撐電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行，成為新型電力系統(tǒng)的重要任務。虛擬電廠是一種具備巨大潛力的解決方案，面對分布式電源、柔性負荷、電動汽車和分布式儲能等海量資源，通過信息網(wǎng)絡技術，將分布在不同地域和電網(wǎng)區(qū)域的資源進行聚合，擺脫地理空間、電網(wǎng)拓撲約束，能夠提升電網(wǎng)平衡調節(jié)能力、促進新能源消納，具有顯著的低碳特征，為電力系統(tǒng)拓展靈活可調邊界。據(jù)初步估計，未來需求側資源的靈活響應能力要達到最大用電負荷的3%～5%，因此，面對數(shù)量規(guī)模更大、個體顆粒度更小、控制節(jié)點更為分散、運行特性更為多元等問題，需要探討和研究規(guī)?；`活資源虛擬電廠的科學問題、理論方法與關鍵技術體系。

“十四五”計劃伊始，為落實國家科技創(chuàng)新有關部署安排，國家重點研發(fā)計劃啟動實施“儲能與智能電網(wǎng)技術”重點專項，圍繞中長時間尺度儲能技術、短時高頻儲能技術、高比例可再生能源主動支撐技術、特大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全高效運行技術、多元用戶供需互動用電與能效提升技術、基礎支撐技術等6 個技術方向，啟動了21 項重點科研任務。其中，在多元用戶供需互動與能效提升技術方向，設置了“規(guī)?；`活資源虛擬電廠聚合互動調控關鍵技術”項目，核心目標是針對大規(guī)模分布式資源參與電網(wǎng)互動調節(jié)的重大應用需求，研究規(guī)?；`活資源虛擬電廠聚合互動調控技術，這說明了虛擬電廠在未來新型電力系統(tǒng)中的重要地位。

《電力系統(tǒng)自動化》編輯部瞄準國內外電力行業(yè)技術演進態(tài)勢、緊密結合國家重大科研項目動向，在2022 年年初籌備“規(guī)模化靈活資源虛擬電廠”系列專輯，希望形成以虛擬電廠為主要技術形態(tài)的能源互聯(lián)網(wǎng)科研攻關與實踐應用的價值挖掘體系。本人非常榮幸擔任系列專輯第一輯的特約主編。本著科學聚焦和優(yōu)中擇優(yōu)的原則，本專輯最終收錄16 篇，致力于為規(guī)?；`活資源虛擬電廠的科學問題和分析理論奠定基礎。本專輯主要分為4 個部分，第1 個部分以觀點性論文為主，討論了規(guī)?；`活資源虛擬電廠的基礎理論研究與支撐技術框架；第2 個部分圍繞需求側資源分析與建模問題，討論了分布式資源聚合互動與能力量化的技術方法；第3 個部分圍繞虛擬電廠調度與控制問題，從調峰、調頻、運行與控制等多個角度提出了技術策略；第4 個部分圍繞虛擬電廠交易與運營問題，討論了虛擬電廠的商業(yè)互動模式和市場化交易技術。

在理論分析與支撐技術框架部分，共收錄2 篇論文。第1 篇是虛擬電廠核心技術體系的觀點論文，討論了新型電力系統(tǒng)中規(guī)?；`活資源虛擬電廠的科學問題與研究框架；在第2 篇中，中國電力科學研究院有限公司蘇劍等討論了虛擬電廠通信網(wǎng)絡架構，并對其關鍵技術體系進行了研究和展望。

在需求側資源分析與建模部分，共收錄5 篇論文。清華大學陳啟鑫等提出了虛擬電廠動態(tài)聚合與可信量化的分析理論與關鍵技術體系；華北電力大學許小峰等提出了基于云模型和改進證據(jù)理論的調峰型虛擬電廠聚合用戶優(yōu)選技術；華北電力大學胡俊杰等提出了基于CPSSE 框架的電動汽車聚合商備用容量量化技術；天津大學孔祥玉等提出考慮動態(tài)過程的可調資源集群多時間尺度響應潛力評估方法；浙江大學楊莉等研究了基于Gale-Shapley 算法的虛擬電廠與分布式資源匹配機制，為虛擬電廠聚合與能力量化提供一定理論和技術支撐。

在調度與控制部分，共收錄5 篇論文。國網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司劉海濤等提出了虛擬電廠可調空間統(tǒng)一建模方法，并提出了其參與調峰市場的優(yōu)化運行策略；山東大學徐清文等研究了虛擬電廠考慮暫態(tài)調頻能力的調度控制方法；浙江大學林振智等針對小水電富集型虛擬電廠提出了時空耦合運行的優(yōu)化調度策略；東南大學高賜威等提出了含通信基站備用儲能的虛擬電廠構建與調度方法；上海交通大學解大等提出了基于分布式資源異構的虛擬電廠控制響應策略，為虛擬電廠參與多品種輔助服務的調度、運行與控制提供技術支撐。

在交易與運營方面，共收錄4 篇論文。上海交通大學艾芊等給出了虛擬電廠分層互動模式與區(qū)塊鏈可信交易研究框架；華北電力大學王飛等討論了面向新型電力系統(tǒng)的虛擬電廠商業(yè)模式與關鍵技術；河海大學孫國強等提出了基于條件風險價值的多虛擬電廠電-碳-備用P2P 交易模型；國網(wǎng)冀北電力有限公司王宣元等介紹了虛擬電廠參與電網(wǎng)調控與市場運營的發(fā)展與實踐經(jīng)驗，為虛擬電廠的市場化運營提供一定的參考。

本專輯作為“規(guī)?；`活資源虛擬電廠”系列專輯的首期，希望可以支持開啟虛擬電廠助力新型電力系統(tǒng)探索的新篇章。未來，《電力系統(tǒng)自動化》將聚焦不同技術視角，適時開展專題報道，為中國新型電力系統(tǒng)靈活性資源挖掘和利用提供理論參考和技術支撐。

衷心感謝有關專家學者對本次專輯的大力支持，特別感謝《電力系統(tǒng)自動化》編輯部、清華大學高洪超博士在專輯組織、編排和出版過程中的支持工作。