虛擬電廠技術(VPP， Virtual Power Plant)，是將電源、可控負荷和儲能系統有機結合，通過虛擬電廠的控制中心， 合并作為一個特別整體參與電網運行。
在虛擬電廠中，每一部分均與控制中心相連，通過智能電網的雙向信息傳送，進行統一調度協調機端潮流、受端負荷以及儲 能系統，以達到降低發電損耗、 減少溫室氣體排放、優化資源利用、降低電網峰值負荷和提高供電可靠性的目的。
圖中包含著能量網和信息網2張網絡
實線表示的能量網即電力傳輸的網絡，連接著風電場、光伏發電系統、火電機組等不同形式的發電單元，以及城市、工業區等不同類型的用電負荷單元。
這些發電和用電單元通過由虛線代表的信息網與虛擬發電廠控制中心連接，能實現控制中心與各單元之間的雙向通信。
虛擬電廠的功能
由虛擬電廠的概念可知，在技術層面，虛擬電廠控制中心應具有如下功能：
1、網絡通信及管理功能。
建立控制中心與區域內各對象之間的雙向信息連接，從物理層、數據鏈路層等各個層面保證數據通信的快捷與暢通。
2、發電管理功能。
監視區域內各發電單元的運行及出力狀況，并在線實施區域內發電單元的優化調度。
3、新能源發電功率預測功能。
綜合短期及中長期氣象數據及預報信息，對區域內的風電機組、太陽能發電機組等的輸出功率做出較準確的預測。
4、用電負荷預測及管理功能。
對區域內的用電符合進行較準確的預測，對多種因素對負荷需求的影響規律進行分析，并且具有對整個電網調度運行的功能。
5、數據管理及分析功能。
采集并分析處理區域中各對象的運行數據，如發電機組的出力和運行效率、用電負荷隨時間變化的規律等，并能對這些數據提供有效的檢索和調用手段。
6、電力市場中的經營能力。
包括建立區域內的發電費用、用電收益及安全約束模型，進行優化計算，收集市場情報、制訂發電計劃、簽訂中遠期市場交易合同等。
虛擬電廠的關鍵技術
1、協調控制技術
虛擬電廠的運行控制結構可以分為：
①集中控制
②集中–分散控制
③完全分散控制
第1類是集中控制結構，如下圖所示。
該結構中，控制中心掌握著所涉及的所有發電或用電單元的完整信息，并擁有對所有單元的完全控制權，對每一個單元制定發電或用電方案。
在此種結構下控制中心具有最強的控制力和靈活多樣的控制手段，其代價是巨大的通信流量及繁重的運算負荷，且兼容與擴展性較差。
第2類是集中–分散控制結構，如下圖所示。
該結構中，虛擬電廠被分為2個層級，下層的本地控制中心管理轄區內有有限個發電或用電單元，再由這些本地控制中心將信息反饋給上一層的虛擬電廠控制中心。虛擬電廠控制中心首先將任務分解并分配到各本地控制中心，然后本地控制中心負責制定每一個單元的發電或用電具體方案。
相對于集中控制結構，集中–分散控制結構中的一部分運行控制功能下移到本地控制中心，而虛擬電廠控制中心則將工作重心轉移到依據用戶需求和市場規則的能量優化調度方面，有助于改善集中控制方式下的數據擁堵和擴展性差的問題。
第3類是完全分散控制結構，如下圖所示。
在該結構中，虛擬發電廠被劃分為彼此相互通信的、自治且智能的子系統，各子系統通過其智能代理的協同合作實現原本由控制中心完成的任務，控制中心則簡化為數據交換與處理中心。
各智能代理通過網絡通信獲知其他子系統的部分信息，基于這些信息自行其對應子系統中所有單元的發電或用電方案，并更新本子系統的部分信息。由于在該結構下，各子系統之間存在相互影響，因此每個單元的發電或用電方案可能需要若干次迭代的通信和決策過程才能最終確定。
相比前2種結構，完全分散控制結構具有更好的可擴展性和開放性，但是該結構對虛擬發電廠內各發電或用電單元及由其組成的子系統提出很高的要求，需要具備日常運行管理、故障診斷與響應等較復雜的功能。
2、信息通訊技術
虛擬電廠要采用融合能源流與信息流的雙向通信技術，控制中心不僅可以接受各單元的當前狀態信息，而且能夠向控制目標發送控制信號。應用于虛擬電廠中的通信技術主要基于互聯網的技術，如互聯網協議的服務、虛擬專用網絡、電力線路載波技術和無線技術。根據不同場合和要求，虛擬電廠要應用不同的通信技術。在歐洲進行的一些虛擬電廠項目中，主要應用有互聯網虛擬專用網絡技術、移動通信技術、GPRS技術和IEC104協議通信技術等。
3、智能計量技術
智能計量技術是虛擬電廠發展中設備應用技術的重要環節，是實現虛擬電廠控制技術的基礎。智能計量最基本的作用是自動測量和讀取用戶住宅內的電、熱、氣、水的消耗量和生產量，即自動抄表技術，以此來作為虛擬電廠提供電源盒需求側的信息來源。
虛擬電廠的發展
目前，VPP技術在歐美發達國家有著較為成熟的發展，在歐美各國已有一些可供借鑒的小規模示范項目。自2001年起歐洲各國就開始開展以集成中小型分布式發電單元為主要目標的虛擬發電廠研究項目，參與的國家包括德國、英國、西班牙、法國、丹麥等。現已實施的虛擬電廠項目包括：德國卡塞爾大學太陽能供應技術研究所的試點項目、歐盟虛擬燃料電池電廠項目、歐盟FENIX項目等。
2017年5月24日，世界上首套大規模“源網荷互動”系統在江蘇投運，它的投運，也相當于我國擁有了世界上最大規模容量的“虛擬電廠”。這套系統通過“互聯網＋電網”的技術，實現調控電廠發電的同時，也能調控用戶用電，讓兩邊都在不停變化的天平達到毫秒級的瞬時平衡。它借助“互聯網+”技術和智能電網技術的有機融合，將零散分布、不可控的負荷資源轉化為隨需應變的“虛擬電廠”資源，在清潔電源波動、突發自然災害特別是用電高峰突發電源或電網緊急事故時，用電客戶主動化身“虛擬電廠”，參與保護大電網安全。
