随着化石能源短缺和温室效应加重等一系列问题的日益突出,开发可再生清洁能源和节能减排已成为社会各界的共识。为促进电力低碳化,因此需提高可再生清洁能源在电力能源结构中的比重并且减少传统化石燃料机组的碳排放强度。一方面,水电作为可再生清洁能源,在优化能源结构、减少温室气体的排放等方面发挥着重要作用。但由于梯级水电站之间兼具电力和水力的双重联系,对其进行发电优化调度时应综合考虑水资源在梯级水电站之间的优化分配。另一方面,采用碳捕集技术将常规火电机组改造成碳捕集机组后可以大大降低其碳排放强度,对减缓温室效应具有重要意义。此外,由于碳捕集机组出力调节快,因此可以快速调节其出力以应对随机波动的风电/光伏的出力变化,可作为风电/光伏理想的配合电源;并且风电/光伏可为碳捕集系统提供捕集能耗,可协调碳捕集机组的出力与能耗,从而降低系统运行成本。因此,发展由梯级水电、碳捕集机组、风电和光伏组成的联合分布式能源(combined distributed energy resources,CDER)系统具有明显优势。然而,包含CDER系统在内的区域混合能源系统,因地理位置分散,通常都是独立运行的,彼此之间缺乏协调,难免存在资源分配不合理等问题。而虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术可以解决上述问题。VPP通过利用先进的信息通信、协调控制等技术聚合位于不同区域的CDER系统,实现不同区域CDER系统的协调调度,从而获得更高的经济与环境效益。综上,本文将在现有的研究基础上,对含风-光-水-碳捕集CDER系统的多区域VPP进行深入研究。主要包括:对VPP内的梯级水电站采用主动弃水策略,以实现水资源在梯级水电站之间合理的分配,从而提高其总发电功率;将VPP内的碳捕集机组与风电-光伏联合调度运行,充分挖掘两者间的互补潜能,以实现更大的运行效益;通过区域间电能互联以实现VPP内不同区域CDER系统的电能协调调度。以上述方法策略为基础,提出了能量市场(energy market,EM)下风-光-水-碳捕集多区域VPP协调优化调度模型。鉴于该优化模型具有决策变量多、不等式约束复杂等特点,求解难度大。本文提出采用一种基于群变异基向量的改进型分子微分进化(improved molecular differential evolution,IMDE)算法对该模型进行求解。最后以一个3区域的能源系统为例进行仿真应用,仿真结果表明所提模型能实现不同区域和不同类型聚合单元的电能协调优化调度,可有效降低VPP净成本和碳排放强度。