Под виртуальными электростанциями (ВЭС) понимается соединение разрозненных энергопроизводящих установок, накопителей энергии и потребителей в один управляемый комплекс – автоматизированную систему управления. Основная функция этой системы реализуется в автоматизированном управлении производством электро- и теплоэнергии электростанции в реальном времени с целью минимизации энергозатрат и предупреждения аварийных ситуаций. Виртуальные электростанции играют важную роль в концепте Smart Grids, т. к. они обеспечивают наилучшую интеграцию возобновляемых источников энергии в сети и энергетических рынков. Благодаря ВЭС возможен также рентабельный сбыт энергии, производимой мелкими установками.
Виртуальная электростанция – часть технологии «интеллектуальных» электросетей, идея которых состоит в объединении всех производителей и потребителей энергии с помощью информационной сети. ВЭС – это высокотехнологичная система, которая агрегирует электроэнергию сразу нескольких производителей и потребителей. ВЭС может объединять ресурсы нескольких источников: мелких генераторов, объектов распределенной генерации, возобновляемых источников энергии (ВИЭ), потребителей и т. п. Можно сказать, что ВЭС фактически управляет поведением как производителей, так и потребителей. Производителями могут выступать объекты распределенной генерации, солнечные панели, биогазовые, ветровые станции, когенерация, небольшие гидроустановки и т. п. Потребителями могут выступать потребители электроэнергии, владеющие холодильными установками, кондиционерами, теплицами, дренажными насосами, дробильными установками, прокатными станами, электролизерами и мн. др.
Предполагается, что виртуальная модель, лежащая в основе системы управления, не просто отображает реальные ресурсы электростанции программными средствами. Она создает виртуальные объекты и связи между ними, манипулируя которыми, можно сделать управление реальными объектами более эффективным. Интерес к такой модели управления вырос вместе с ростом строительства объектов генерации малой мощности, в том числе с использованием возобновляемых энергоресурсов. Работа таких объектов гораздо менее стабильна, чем работа традиционных объектов генерации. В связи с этим их подключение к распределительным сетям общего пользования потребовало разработки стандартов интеграции объектов малой генерации в энергосистему. Эта потребность воплотилась в концепции виртуальной электростанции.