从整个世界范围来看，虚拟电厂的研究和实施主要集中于欧洲和北美。根据派克研究公司(Pike Research)公布的数据，截至2009年底，全球虚拟电厂总容量为19.4 GW，其中欧洲占5100，美国占4400;截至2011年底，全球虚拟电厂总容量增至55.6 GW。然而，欧洲与美国虚拟电厂的应用形式有着显著的不同，欧洲各国的虚拟电厂亦各具特色。欧洲现己实施的虚拟电厂项目，如欧盟虚拟燃料电池电厂(virtual fuel cell power plant,VFCPP)项目、荷兰基于功率匹配器的虚拟电厂项目、欧盟FENIX(flexible electricity network tointegrate expected)项目以及德国专业型虚拟电厂(professional VPP, ProViPP)试点项目，主要针对实现DG可靠并网和电力市场运营的目标考虑而来，DG占据DER的主要成分;而美国的虚拟电厂主要基于需求响应计划发展而来，兼顾考虑可再生能源的利用，因此可控负荷占据主要成分。因此，尽管虚拟电厂的概念己提出十余年之久，但对于虚拟电厂的框架尚无统一的定义卿〕。

在文献 [5]  中，虚拟电厂被定义为依赖于软件系统远程、自动分配和优化发电、需求响应和储能资源的能源互联网;在文献中，虚拟电厂被定义为与自治微网相同的网络;在文献中，虚拟电厂被定义为众多连接于低压配电网的热电联产发电机组的组合;在文献 [6]  中，虚拟电厂被定义为不同类型的分散在中压配电网不同节点的DER的集合;在文献中，虚拟电厂被定义为一个多技术和多站点异质实体;在文献 [7]  中，虚拟电厂由可接于配电网任意节点的具有丰富操作模式和可用性的一系列技术组成;在文献中，虚拟电厂被定义为以直接集中控制方式聚合可控分布式能源( controllabledistributed energy,CDE)单位或主动用户网(active customer network,ACN)的信息通信系统。

综合看来，虚拟电厂概念的核心可以总结为“通信”和“聚合”。虚拟电厂可认为是通过先进信息通信技术和软件系统，实现DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等DER的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统 [8]  。

“虚拟电厂”解决电力危机的思路还体现在对电力供求形势的极大适应性 [9]  。作为仅次于美国的全球第二大发电大国，我国的电力供应规模已经达到相当水平。因此如果把困扰着我们的“电荒”问题完全归结为发电规模，显然是不合适的。 高耗能一直是我国经济生活中一个严峻的问题。据相关统计，中国单位GDP的耗电量为世界平均水平的3.8倍，韩国的3.1倍，日本的11倍。能源利用效率低，资源浪费严重无疑是造成电力紧缺的症结之一。能耗高的另一面就是节电潜力大，中国的高耗能设备应用较多，照明设备、锅炉、制冷空调等都有待提高效率。据测算，中国终端用电设备的总节电潜力约为2000亿千瓦时。国家发改委的节能规划要求，到2020年，中国每万元国内生产总值耗能要由2002年的2.68吨标准煤降到1.54吨标准煤，形成节能能力14亿吨标准煤，其中很大一部分需要通过节电来完成。

虚拟电厂的控制对象主要包括各种DG、储能系统、可控负荷以及电动汽车。由于虚拟电厂的概念强调对外呈现的功能和效果，因此，聚合多样化的DER实现对系统高要求的电能输出是虚拟电厂协调控制的重点和难点。实际上，一些可再生能源发电站(如风力发电站和光伏发电站)具有间歇性或随机性以及存在预测误差等特点，因此，将其大规模并网必须考虑不确定性的影响。这就要求储能系统、可分配发电机组、可控负荷与之合理配合，以保证电能质量并提高发电经济性 [3]  。

智能计量技术是虚拟电厂的一个重要组成部分，是实现虚拟电厂对DG和可控负荷等监测和控制的重要基础。智能计量系统最基本的作用是自动测量和读取用户住宅内的电、气、热、水的消耗量或生产量，即自动抄表(automated meter reading,AMR)，以此为虚拟电厂提供电源和需求侧的实时信息。作为AMR的发展，自动计量管理(automatic meter management,AMM)和高级计量体系(advanced metering infrastructure, AMI)能够远程测量实时用户信息，合理管理数据，并将其发送给相关各方。对于用户而言，所有的计量数据都可通过用户室内网(home area network, HAN)在电脑上显示。因此，用户能够直观地看到自己消费或生产的电能以及相应费用等信息，以此采取合理的调节措施。

虚拟电厂采用双向通信技术，它不仅能够接收各个单元的当前状态信息，而且能够向控制目标发送控制信号。应用于虚拟电厂中的通信技术主要有基于互联网的技术，如基于互联网协议的服务、虚拟专用网络、电力线路载波技术和无线技术(如全球移动通信系统/通用分组无线服务技术(USM/UPRS)等)。在用户住宅内，WiFi、蓝牙、ZigBee等通信技术构成了室内通信网络。