电力系统的低碳化转型是应对全球气候变化、推动低碳经济、实现能源可持续发展的核心战略。作为智能电网发展到高级阶段的产物,主动配电网(Active Distribution Network, ADN)有机整合了信息通信、电力电子及智能控制等技术,为促进分布式可再生能源大规模并网与高效利用提供了一种有效解决方案。本文以绿色能源主动消纳作为切入点,通过分析ADN的技术内涵、关键要素与实现原理,基于“一点,二面,三主线”三位一体的总体思路,深入系统地研究了面向低碳经济的ADN规划理论与决策方法,为加快我国配用电系统低碳化发展提供可靠的理论依据。本文主要工作归纳如下：首先,从ADN资源构成入手,分析总结了微型燃气轮机、风力发电、太阳能光伏以及储能等分布式能源的技术特性及其通用稳态模型；重点探讨了价格型和激励型两种触发机制下需求响应资源的可控性及其对可再生能源利用的作用影响；基于不同资源之间的互补性,并综合考虑技术成熟度、投资成本及系统可靠性要求,对低碳背景下ADN的资源集成模式及其适用意义进行了探讨；针对需求响应机制的不确定性,提出了一种适应大数据环境的改进模糊C均值智能分类辨识算法,为ADN下对负荷响应潜力的精确分析提供了有效方法。基于所建立的资源集成模式,以传统配电网及微电网为参照,提出了面向可再生能源高效利用的ADN规划的总体思路和实施流程；从数学角度对投资决策与低碳效益之间耦合关系进行了深刻剖析,全方位地揭示了ADN下影响可再生能源规模化利用的时空阻滞因素及其作用机理；针对上述多方面因素的不确定性,提出了复杂预想场景集的概念及基于Taguchi正交测试的冗余信息约减策略；在此基础上,考虑主动网络管理机制的作用潜力,构建了促进可再生能源高效利用的ADN双层场景规划模型,并对不同规划模式下的系统经济成本与低碳效益进行了比较分析。针对传统配电网向ADN的低碳化过渡问题,提出了兼容需求响应的ADN综合资源规划模式及其方法。立足于价格型需求响应机制,通过分析智能电表渗透率与负荷节点响应能力之间的关系,并考虑负荷复原与渐退效应的影响,建立了客观描述实时电价信号下节点负荷响应特性的新型复合模型；针对低碳因素存在域多时间尺度问题,创新性地提出了基于“积分投影”的二阶段建模思路；在此基础上,结合考虑可再生能源发电和需求响应两方面的不确定性,进一步详细构建了面向低碳化过渡的ADN二阶段机会约束模型。采用智能混合算法实现求解,深入地揭示了需求响应对于缓解可再生发电负荷反调节特性所导致低碳阻滞问题的重要作用。然后,以非合作博弈理论为基础,研究了电力市场环境下的ADN规划问题。考虑放松管制和节能服务两种市场背景,分别分析了市场格局和参与主体变化对ADN投资运营模式的影响,并探讨了市场环境下协调规划决策的必要性及其基本框架。从可再生能源利用与不同主体利益之间的内在联系出发,提出了市场环境下以低碳为目标的ADN双层协调规划模型；针对传统计算方法存在的不足,设计了人工蜂群算法与列文伯格-马夸尔特法相结合的智能寻优策略,用以高效求解上述问题；以河北省某实际配电系统为例,验证了所提方法的有效性,并揭示了市场环境下电价及碳税机制对ADN低碳化发展的重要影响。最后,本文研究了低碳经济背景下的ADN投资决策方法。从ADN的低碳特征能力入手,利用系统动力学原理深刻揭示了ADN低碳效益的形成机制；在此基础上,综合考虑经济、技术以及环境等多维属性,从全寿命周期角度构建了低碳经济下ADN规划综合评价指标体系；针对市场环境下的多元投资格局以及不同目标之间的主从逻辑差异,提出了低碳ADN分级决策模型及基于协调局势的求解算法；针对我国某ADN示范工程进行应用,为科学制定投资方案提出了必要建议。