随着双碳目标的提出,我国新能源发展更加迅猛,其中分布式新能源机组的并网量日益增加,其分散性和随机性对电力系统运行带来新的挑战。虚拟电厂通过聚合配网侧的分布式资源,使其成为一个具有一定程度可控的聚合体,有助于电力系统的安全稳定运行。随着我国电力市场化改革的深入推进,2021年12月27日,国家发改委修订了两个细则,从政策层面明确了虚拟电厂的市场主体地位,虚拟电厂同样能够作为平等的市场主体参与市场交易,因此研究市场环境下虚拟电厂的建模与优化调度有着重要意义。现阶段国内对市场环境下虚拟电厂的优化调度研究较少,根据虚拟电厂内部资源代理模式的不同,其参与市场的建模和策略需求也有所不同。另外,分布式交易将是我国下一步市场化改革推进的重点,随着配网侧虚拟电厂数目的增加,多虚拟电厂之间开展P2P交易,能够实现虚拟电厂间的功率平衡,促进能源就近消纳,实现社会总福利的提升,而国内对该领域的研究尚处于起步阶段。因此本文围绕市场环境下不同资源代理模式的虚拟电厂建模与优化调度以及P2P交易下多虚拟电厂的建模与优化调度展开研究,旨在完善上述领域的空缺。首先,对市场环境下基于资源直接调用的虚拟电厂建模与优化调度进行研究。建立了资源直接调用型虚拟电厂参与日前现货市场和实时平衡市场的优化调度模型,利用条件风险价值法对其面临的新能源出力、电价等不确定性带来的风险进行度量,研究了不同风险偏好的虚拟电厂的优化调度策略,并基于夏普利值法和独立风险贡献度理论,对虚拟电厂内部各类分布式资源对整体收益和风险的贡献进行了定量分析,为虚拟电厂的资源配置提供参考。然后,基于主从博弈模型研究了市场环境下多产消者型虚拟电厂的建模与优化调度。以虚拟电厂运营商为领导者,内部多产消者为跟随者建立了主从博弈模型,采用条件风险价值法对虚拟电厂运营商面临的市场风险进行管理,并利用KKT条件将主从博弈模型转化为单层模型,实现了模型的求解。所提出的模型能够兼顾虚拟电厂运营商与产消者的效益,同时为不同风险偏好的虚拟电厂运营商提供优化调度策略。最后,研究了考虑P2P交易的多虚拟电厂建模与优化调度。建立了日前阶段多虚拟电厂P2P交易模型,利用分布鲁棒优化理论对风光出力不确定性进行处理,建立了虚拟电厂优化调度模型。基于Wasserstein距离构造了不确定性模糊集,并根据强对偶理论将所提的分布鲁棒优化模型转化为凸优化问题。提出了基于交替方向乘子法（ADMM）算法的分布式求解策略,实现了全局优化问题的去中心化求解,有效保护了各虚拟电厂的隐私。所提出的模型能够促进能源的就近消纳,提升社会总福利,并兼顾虚拟电厂优化调度策略的保守性和经济性。