由间歇性分布式电源、可控分布式电源、储能装置等多种分布式资源通过先进的控制、通信等技术聚合组建的虚拟发电厂作为整体参与电力系统运行及市场交易,既可以丰富系统调频资源,减轻传统机组调频压力,也可以增加分布式资源参与电力市场的机会,提高其自身收益。随着信息通信技术的发展及电力改革的不断深化,虚拟发电厂参与能量及调频市场逐渐成为可能。本文设计了考虑虚拟发电商参与的现货市场交易机制,研究了虚拟发电商参与现货市场的组建、竞标、出清及控制策略,具体内容如下:(1)提出面向市场准入机制的、含多种资源的虚拟发电商组建聚合策略。通过概率形式刻画虚拟发电厂内部所含大量风力、光伏等间歇性电源出力随机性。结合市场准入机制,采用多代理结构构建虚拟发电商聚合组建模型,各分布式资源通过节点代理形式聚合组成虚拟发电商参与现货市场。分析间歇性电源出力相关性并构建其Copula联合概率分布模型,提出考虑出力相关性的虚拟发电商节点代理匹配度组建策略。(2)构建面向现货市场的、考虑市场电价及出力随机性的虚拟发电商主辅联合竞标策略。结合我国现货市场发展现状,构建考虑虚拟发电商参与的现货市场交易规则。基于多代理分层控制特点,建立虚拟发电商参与现货市场的联合竞标优化模型,采用多场景法处理现货市场电价及间歇性电源出力随机性。模型上层以虚拟发电商总竞标收益最大为目标,下层为以各代理发电成本最小为目标,且充分考虑间歇性电源出力相关性,上下层联合优化,获得虚拟发电商最优竞标策略。仿真算例验证了竞标模型可以为虚拟发电商参与电力市场交易提供有力支撑,并分析了间歇性电源出力相关性对虚拟发电商竞标策略的影响。(3)设计考虑虚拟发电商调频性能风险的现货市场出清机制并通过仿真算例进行验证。结合现货市场组织流程,交易中心在各市场主体投标后组织出清。为保证系统调频质量,设计度量调频风险的pCVaR指标并构建考虑性能风险的现货市场出清模型,对具有出力不确定性的虚拟发电商进行风险规避。设计了可以实现风险转移的保险机制,激励虚拟发电商参与市场积极性。仿真算例验证了该机制可以有效规避虚拟发电商调频风险。(4)建立基于模型预测控制的虚拟发电商实时优化运行模型并通过仿真算例进行验证。考虑到虚拟发电商市场竞标策略是基于对间歇性电源的出力预测进行,预测误差较大,为避免市场惩罚,虚拟发电商依据出清信息对内部资源进行实时滚动调整。建立了基于模型预测控制的虚拟发电商实时滚动优化运行模型,以与出清结果偏差最小为目标进行滚动反馈优化,仿真算例验证了该模型能够及时、有效地降低虚拟发电商间歇性电源出力不确定性的影响,满足其实际市场运行需求。