随着我国社会经济的不断发展与进步,社会各方面对电力能源的需求越来越大,随之暴露出来的能源紧缺、能源未充分利用等问题引起了国家的高度重视。因此,通过虚拟电厂供应侧和需求侧对电力能源进行分配和管理,实现电力能源管理的科学化、智能化、精细化,从而达到节约能源和保护环境的目的也越来越明确。近几年,温控负荷容量在我国迅速增大,大量的温控负荷也带来了巨大的调控潜力。在此背景下,本文通过对温控负荷的分析研究,进而通过虚拟电厂能效管理系统进行优化调度来实现电力的“移峰填谷”,有利于缓解电力供需矛盾,保证电网安全稳定运行,提高能源使用效率,对我国实现电力资源的优化配置具有深远意义。本文首先对温控负荷参与到虚拟电厂中完成需求侧响应的背景与意义进行阐述,分析了温控负荷参与需求响应的国内外研究现状,阐述了虚拟电厂及其实现的基础,对需求侧管理的概念以及相关结构设计进行了阐述,对温控负荷的选定及负荷的容量特性、工作特性进行了研究。其次,阐述了基于虚拟电厂的温控负荷的需求响应,介绍了基于需求响应的虚拟电厂能源管理系统的功能;为了应用虚拟电厂针对温控负荷的调控策略,了解了空调负荷以及电热水器负荷的的热力学模型,为能效管理系统的设计实现起到了重要作用。最后,设计了基于FPGA的电能监测装置的硬件和软件部分,包括采集基本电能参数、记录三相不平衡度及零序电流等功能;在控制方面,通过ZigBee网络设置,进行上、下位机的数据交互;设计了基于温控负荷的虚拟电厂能效管理系统人机交互界面,实现对温控负荷的远程监控。