虛擬電廠（VPP）是一個基于云的分布式電源的植物，聚集的異構能力分布式能源（DER）提高發電的目的，以及買賣或出售電力的電力市場。虛擬電廠的示例存在于美國、歐洲和澳大利亞。

虛擬電廠是一種集成了多種類型的電源以提供可靠的整體電源的系統。來源通常由不同類型的可調度和不可調度、可控制或靈活負載（CL或FL）分布式發電（DG）系統組成的集群，這些系統由中央機構控制，并且可以包括微型CHP，天然氣往復式發動機、小型風力發電廠（WPP）、光伏（PV）、河道水力發電廠、小型水力、生物質、備用發電機和儲能系統 （ESS）。

該系統具有的優勢，例如能夠在短時間內提供峰值負載電力或跟隨負荷的發電。這種VPP可以替代傳統的發電廠，同時提供更高的效率和更大的靈活性。更大的靈活性可使系統對波動做出更好的反應，但其復雜性要求復雜的優化，控制和安全通信。VPP運營商Next Kraftwerke網站上的交互式仿真說明了該技術的工作原理。

根據Pike Research 2012年的報告，虛擬電廠容量將從2011年到2017年增長65％，從全球的55.6吉瓦（GW）增至91.7 GW，2017年全球收入將從53億美元增至65億美元。這家清潔技術市場情報公司預測，在更為激進的情況下，同一時期全球VPP收入可能高達127億美元。

虛擬電廠表示“能源互聯網” “派克研究高級分析師彼得·阿斯穆斯說，”這些系統挖掘現有電網網絡，為客戶量身定制的電力供應和需求的服務。VPP使用一套復雜的基于軟件的系統，為最終用戶和分配實用程序最大化價值。它們是動態的，可以實時交付價值，并且可以對不斷變化的客戶負載狀況做出快速反應。

虛擬電廠還可用于為電網運營商提供輔助服務，以幫助維護電網穩定性。輔助服務包括頻率調節、負載跟蹤和提供操作儲備。這些服務主要用于維持電力供需的瞬時平衡。提供輔助服務的電廠必須響應電網運營商的信號，以響應用戶需求水平的變化，在幾秒鐘到幾分鐘的時間內增加或減少負荷。

由于輔助服務通常是由可控化石燃料發電機提供的，因此，未來包含太陽能和風能百分比很高的無碳電網必須依靠其他形式的可控發電或消耗。車輛到網格技術就是其中最著名的例子。在這種情況下，可以一起控制連接到電網的分布式電動車輛，以充當單個虛擬電廠。通過有選擇地控制每輛車的充電速率，電網可以看到凈注入或能量消耗，就好像大型電池正在提供這項服務一樣。

同樣，也已經探索了熱泵或空調形式的靈活需求，以向電網提供輔助服務。只要保持室內熱舒適性，就可以選擇性地關閉和打開分布式熱泵的總成，以改變其總功率消耗并遵循輔助服務信號。同樣，對電網的影響與大型發電廠正在提供服務的效果相同。

由于虛擬發電廠并行運行，因此其發電廠的斜率比熱發電機高，這在經歷鴨嘴形曲線且早晨和傍晚有較高斜率要求的電網中尤為重要。但是，分布式特性會產生通信和延遲問題，這對于提供諸如頻率調節之類的快速服務可能會成問題。

虛擬電廠也是基于云的集中式或分布式控制中心，它利用的信息和通信技術（ICT）和優點的聯網噪聲比（IoT）設備聚集異構分布式能源（分布式能源）的能力，以形成“一異構DER 聯盟 ”，目的是在批發電力市場上進行能源交易或代表不合格的單個DER為系統運營商提供輔助服務。

虛擬電廠充當DER與批發電力市場之間的中介，并代表本身無法參與該市場的DER所有者進行能源交易。從其他市場參與者的角度來看，虛擬電廠的行為就像傳統的可調度發電廠，盡管它確實是許多不同DER的集群。同樣，在競爭激烈的電力市場中，虛擬發電廠在不同的能源交易大廳之間充當套利者。

迄今為止，出于風險管理的目的，研究文章中已將五種不同的風險對沖策略（即IGDT、RO、CVaR、FSD和SSD）應用于VPP的決策問題，以衡量其保守性。 VPP在各種能源交易大廳（例如日間電力市場、衍生品交易市場和雙邊合同）中的決定：

1. IGDT??：信息鴻溝決策理論
2. RO?：穩健的優化
3. CVaR??：有條件的風險值
4. FSD?：一階隨機優勢
5. SSD?：二階隨機優勢

德國卡塞爾大學太陽能供應技術研究所對聯合發電廠進行了先導測試，該發電廠將太陽能、風能、沼氣和抽水蓄能水電連接在一起，以全天候地提供來自可再生能源的負荷跟隨電力。虛擬電站運營商通常也被稱為聚合器。

為了測試微型熱電聯產對智能電網的影響，2013年，來自Republiq Power（陶瓷燃料電池）的45個天然氣?SOFC裝置（每個產生1.5??kW?）將在阿默蘭放置，用作虛擬發電廠。

現實世界中虛擬電廠的示例可以在蘇格蘭內赫布里底群島的Eigg島上找到。

接下來，來自德國科隆的Kraftwerke在七個歐洲國家/地區運營虛擬電廠，提供高峰負荷運營、電力交易和電網平衡服務。該公司聚集了來自沼氣、太陽能和風能以及大型電力消費者的分布式能源。

2016年8月，AGL Energy宣布了澳大利亞阿德萊德的5兆瓦虛擬發電廠計劃。該公司將從舊金山的Sunverge Energy向1000戶家庭和企業提供電池和光伏系統。該系統將使消費者花費3500 澳元，并有望在目前的配電網絡資費下，在7年內收回節省的費用。該計劃價值2000萬澳元，被譽為全球規模xxx的計劃。