高再生可能エネルギー導入下の配電網運用の確保：系統的レビュー

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Identifies research gaps: AI control needs field validation, GFL/GFM deployment strategies at distribution level are scarce, and soft open points are understudied in coordinated operation.

🏢実務担当者:Distribution system operators can use the proposed preventive operating framework integrating AI, advanced converters, and reinforcement devices to enhance network security during energy transition.

🏛政策担当者:Policymakers should support demonstration projects for AI-driven grid control and facilitate deployment of grid-forming converters and soft open points to ensure reliable distribution networks.

同期発電機のインバータベース資源への置き換えは、配電ネットワークの運用セキュリティを侵食しており、再生可能エネルギーの普及率が上昇するにつれて、電圧、熱、および保護の限界を脅かしている。本論文は、高再生可能エネルギー普及率下における配電ネットワークの運用セキュリティの課題と緩和経路に関する系統的レビューを提示するものであり、ネットワークが無傷のままであるがそのセキュリティマージンが漸進的に侵食される、通常および短期異常の運用状態に限定される。構造化された検索およびスクリーニングプロトコルに従い、107件の査読付き研究が分析される。課題は4つのカテゴリに整理される：電圧セキュリティ、保護および故障管理、ネットワークおよび資産セキュリティ、ならびにコンバータおよび制御の相互作用。緩和に関する文献は、3つの解決策の系統にわたって統合される：人工知能駆動型制御、グリッドフォローイング（GFL）およびグリッドフォーミング（GFM）コンバータの導入、ならびにネットワーク強化デバイスの配置および協調運用。レビューでは、AI駆動型制御は電圧調整に関して成熟しているが現場での検証が不足していること、配電レベルのGFL/GFM導入戦略が依然として乏しいこと、およびソフトオープンポイントが計画と協調運用の両方の研究において著しく過小評価されていることが判明した。これらの知見に基づき、予測デジタルツインを通じて3つの系統を統合する統合的予防運用フレームワークが、エネルギー移行全体を通じてネットワーク運用を確保する際に配電系統運用者を導くために提案される。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The displacement of synchronous generators by inverter-based resources is eroding the operational security of distribution networks, threatening voltage, thermal, and protection limits as renewable penetration rises. This paper presents a systematic review of the operational security challenges and mitigation pathways for distribution networks under high renewable energy penetration, restricted to the normal and short-term abnormal operating states in which the network remains intact but its security margins are progressively eroded. Following a structured search and screening protocol, 107 peer-reviewed studies are analyzed. The challenges are organized into four categories: voltage security, protection and fault management, network and asset security, and converter and control interactions. The mitigation literature is synthesized across three solution strands: artificial-intelligence-driven control, the deployment of grid-following (GFL) and grid-forming (GFM) converters, and the placement and coordinated operation of network reinforcement devices. The review finds that AI-driven control has matured for voltage regulation but lacks field validation, that distribution-level GFL/GFM deployment strategies remain scarce, and that soft open points are markedly under-represented in both planning and coordinated-operation studies. Building on these findings, an integrated preventive operating framework that unites the three strands through a predictive digital twin is proposed to guide distribution system operators in securing network operation throughout the energy transition.

• Research Square https://doi.org/10.22541/authorea.15004835/v1first seen 2026-06-20 04:50:46 · last seen 2026-06-30 04:55:16