CN116207779A - 基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法 - Google Patents

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CN116207779A CN202310075524.6A CN202310075524A CN116207779A CN 116207779 A CN116207779 A CN 116207779A CN 202310075524 A CN202310075524 A CN 202310075524A CN 116207779 A CN116207779 A CN 116207779A
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Abstract

本发明公开了基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，包括以下步骤：确定光伏电站的容配比，根据拟建设的多个分布式光伏电站之间的出力同时率，确定配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率，确定配电网中分布式光伏需配置的储能容量，考虑光伏电站在发电高峰期可能出现弃电的参数，确定分布式光伏电站的允许最大弃电量，确定分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，最后根据所述容配比、实际功率、储能容量、允许最大弃电量、最大容许发热量，确定可配置的分布式光伏直流侧的最大容量。本发明提出的配置方法为配电网规划和分布式光伏电站规划提供高效的配置方法，减小太阳能资源的浪费。

Description

基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法
技术领域
本发明属于配电网建设技术领域，特别涉及基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法。
背景技术
近年来，随着我国光伏新增装机容量增大，全国对光伏利用的平均小时数增加，分布式光伏并网量随之增加。但是光伏发电获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关，导致光伏发电缺乏可控性、供电不稳定，给电网带来波动性，因此现阶段光伏发电对配电网造成的损耗以及电压质量变差等问题愈发明显。
对分布式光伏接入配电网中的位置和容量进行合理规划可以减少因电能远距离输送而产生的损耗，并发挥分布式光伏支撑配电网电压的积极作用。与传统的远距离输电方式相比，分布式光伏接入配电网之后降低了成本和功耗，将能源就地消纳。但是，假如分布式光伏无约束地接入或大量使用分布式光伏并网会导致整个配电系统变为多电源系统，引起系统潮流和电压分布的变化，产生来电压越限、电压波动和谐波污染等问题。由于典型居民用电负荷与光伏发电在高峰时段可能存在不匹配问题，造成电压越上限的情况，从而增加线路损耗，影响系统正常运行和配电网的安全性、经济性和可靠性。因此研究配电网分布式光伏接入容量是十分必要的，如何确定分布式光伏的接入容量将是一个亟待解决的问题。同时，光伏的容配比对光伏出力、电力平衡以及电网运行也有着较大影响，因此在分析分布式光伏可接入容量时，还需进一步考虑分布式光伏的容配比。如果未考虑分布式光伏的容配比，容易造成配电网系统的分布式光伏在直流侧的接入容量达不到最大值，形成不合理的配置。
发明内容
本发明提供基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，旨在解决现有技术配置分布式光伏可接入容量时存在的配置不合理的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，包括以下步骤：
S1：确定光伏电站的容配比，所述容配比为光伏发电系统组件安装容量与光伏发电系统额定容量的比值；
S2：根据拟建设的多个分布式光伏电站之间的出力同时率，确定配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率；
S3：确定配电网中分布式光伏需配置的储能容量，所述储能容量用于消纳所述分布式光伏电站的电量；
S4：考虑光伏电站在发电高峰期可能出现弃电的参数，并根据配电网对分布式光伏的弃电率要求，确定分布式光伏电站的允许最大弃电量；
S5：确定分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，所述极限输送容量依赖于配电网中输电线的最大容许发热量；
S6：根据所述容配比、实际功率、储能容量、允许最大弃电量、最大容许发热量，根据光伏电站建设规范对配电网技术参数的约束，经迭代循环求解确定可配置的分布式光伏直流侧的最大容量。
优选地，所述容配比的计算公式如下：
Figure BDA0004065975130000021
式中，R为光伏电站的容配比，PDC为分布式光伏发电系统组件安装容量，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量。
优选地，所述实际功率的计算公式如下：
PAC，PV＝PDC·α·β·λ
式中，PAC，PV为配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率，α为分布式光伏电站中每个光伏组件的出力系数，β为配电网中分布式光伏逆变器的转换效率，λ为不同分布式光伏电站的出力同时率。
优选地，所述储能容量需满足以下约束：
Figure BDA0004065975130000031
式中，SESS为配电网中分布式光伏需配置的储能容量，
Figure BDA0004065975130000032
为分布式光伏配置储能比例的系数，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量。
优选地，所述允许最大弃电量应满足如下约束：
WPV，ab≤ηWPV
式中，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，η为配电网对分布式光伏的弃电率要求，WPV为分布式光伏电站的总发电量。
优选地，所述允许最大弃电量WPV，ab的计算公式如下：
Figure BDA0004065975130000033
式中，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，Pi，PV为全天第i小时分布式光伏逆变器交流侧的输出功率，Pi，load为配电网系统全天第i小时的负荷，Pi，ESS为全天第i小时分布式光伏储能吸收功率，Pi，line为全天第i小时光伏电站通过配电线路上送的功率，Δt为时间间隔，取值为1h；其中，Pi，PV-Pi，load-Pi，ESS-Pi，line＞0。
优选地，所述总发电量WPV的计算公式如下：
Figure BDA0004065975130000041
式中，WPV为分布式光伏电站的总发电量，Pi，PV为全天第i小时分布式光伏逆变器交流侧的输出功率，Δt为时间间隔，取值为1h。
优选地，所述最大容许发热量取决于线路的允许最大电流，所述极限输送容量的计算公式如下：
Figure BDA0004065975130000042
式中，Pline，N为分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，Ue为配电网的额定电压，Imax为配电网中输电线的持续容许最大电流，
Figure BDA0004065975130000043
为配电网中输电线的功率因数，K为环境温度修正系数。
优选地，所述建设规范对配电网技术参数具体包括以下约束：
PAC，PV＝PDC·α·β·λ
Pi，ESS≤0.5SESS
Figure BDA0004065975130000044
WPV，ab≤ηWPV
Pi，line≤Pline，N
0.93Ue≤U≤1.07Ue
式中，PAC，PV为配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率，PDC为分布式光伏发电系统组件安装容量，α为分布式光伏电站中每个光伏组件的出力系数，β为配电网中分布式光伏逆变器的转换效率，λ为不同分布式光伏电站的出力同时率，Pi，ESS为全天第i小时分布式光伏储能吸收功率，SESS全天分布式光伏储能吸收容量，
Figure BDA0004065975130000051
为分布式光伏配置储能比例的系数，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，η为配电网对分布式光伏的弃电率要求，WPV为分布式光伏电站的总发电量，Pi，line为全天第i小时光伏电站通过配电线路上送的功率，Pline，N为分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，Ue为配电网的额定电压，U为分布式光伏上送点的实时电压；按照规范，供电电压允许偏差为标称电压的±7％，因此，分布式光伏上送点的实时电压U的取值范围应在0.93Ue至1.07Ue之间。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明提出的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法在分布式光伏接入配电网的建设过程中，充分考虑分布式光伏容配比、分布式光伏储能配置及其运行控制策略、分布式光伏消纳、线路极限输送容量以及电压等约束条件，建立了以可配置的分布式光伏的最大直流侧容量为目标的目标函数。通过目标函数规划分布式光伏接入配电网的容量配置，为配电网规划和分布式光伏电站规划提供高效的配置方法，在满足配电网各项规范约束的条件下，配置最大的分布式光伏容量，减小太阳能资源的浪费。
附图说明
图1是本发明所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法的流程图；
图2是本发明所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法的分布式光伏在典型日下的出力特性曲线；
图3是本发明所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法的不考虑容配比情况下配电网系统曲线；
图4是本发明所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法的考虑容配比情况下配电网系统曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例，并参照附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，为本发明提出的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法的流程图，包括以下步骤：
S1：确定光伏电站的容配比，所述容配比为光伏发电系统组件安装容量与光伏发电系统额定容量的比值；所述容配比的计算公式如下：
Figure BDA0004065975130000061
式中，R为光伏电站的容配比，PDC为分布式光伏发电系统组件安装容量，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量。
S2：根据拟建设的多个分布式光伏电站之间的出力同时率，确定配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率；同时率，又称集群效应系数，定义为采样时间内光伏集群最大可能出力与同一采样时间内光伏集群装机容量之比；同时率表征多个光伏电站的综合容量利用率，反映了光伏集群的最大可能出力。所述实际功率的计算公式如下：
PAC,PV＝PDC·α·β·λ
式中，PAC,PV为配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率，α为分布式光伏电站中每个光伏组件的出力系数，β为配电网中分布式光伏逆变器的转换效率，λ为不同分布式光伏电站的出力同时率。
S3：确定配电网中分布式光伏需配置的储能容量，所述储能容量用于消纳所述分布式光伏电站的电量；通常考虑分布式光伏电量不上送至110千伏或220千伏电网进行消纳，同时由于分布式光伏出力存在波动性、间歇性和随机性，因此可考虑配置一定储能来满足分布式光伏的消纳。所述储能容量需满足以下约束：
Figure BDA0004065975130000071
式中，SESS为配电网中分布式光伏需配置的储能容量，
Figure BDA0004065975130000072
为分布式光伏配置储能比例的系数，通常可在0.1～0.15之间取值，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量。
S4：考虑光伏电站在发电高峰期可能出现弃电的参数，并根据配电网对分布式光伏的弃电率要求，确定分布式光伏电站的允许最大弃电量；所述允许最大弃电量应满足如下约束：
WPV，ab≤ηWPV
式中，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，η为配电网对分布式光伏的弃电率要求，WPV为分布式光伏电站的总发电量。
所述允许最大弃电量WPV，ab的计算公式如下：
Figure BDA0004065975130000073
式中，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，Pi，PV为全天第i小时分布式光伏逆变器交流侧的输出功率，Pi，load为配电网系统全天第i小时的负荷，Pi，ESS为全天第i小时分布式光伏储能吸收功率，该值大于0时表明吸收分布式光伏功率或是从电网吸收功率，该值小于0时表示储能在释放功率参与系统调峰。Pi，line为全天第i小时光伏电站通过配电线路上送的功率，Δt为时间间隔，取值为1h；其中，Pi，PV-Pi，load-Pi，ESS-Pi，line＞0。
所述总发电量WPV的计算公式如下：
Figure BDA0004065975130000081
式中，WPV为分布式光伏电站的总发电量，Pi，PV为全天第i小时分布式光伏逆变器交流侧的输出功率，Δt为时间间隔，取值为1h。
S5：确定分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，所述极限输送容量依赖于配电网中输电线的最大容许发热量；
所述最大容许发热量取决于线路的允许最大电流，所述极限输送容量的计算公式如下：
Figure BDA0004065975130000082
式中，Pline，N为分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，Ue为配电网的额定电压，Imax为配电网中输电线的持续容许最大电流，
Figure BDA0004065975130000083
为配电网中输电线的功率因数，K为环境温度修正系数。
一般10kV架空导线长期允许载流量和导线截面如表1所示，10kV架空线路截面序列为240、120、70mm2，环境温度修正系数如表2所示。
Figure BDA0004065975130000084
Figure BDA0004065975130000091
表1常用10kV架空导线长期允许载流量
Figure BDA0004065975130000092
表2温度修正系数
各类用户受电电压质量应执行GB/T 12325的规定，10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的±7％，因此电压约束条件为：
0.93e≤U≤1.07e
由于光伏出力特性，光伏出力主要集中在早上7时～下午17时，光伏大出力主要集中在上午11时～下午15时这个时段。而在部分地区，考虑到不同时段的分时电价，下午15时～下午18时通常属于一个平负荷阶段。因此对于分布式光伏储能运行控制，主要需要考虑两方面：一是在分布式光出力较大时段，需确保储能存储电量为0，进而保证在午间分布式光伏出力较大时能尽可能的吸收能量，吸收的能量用于晚间高峰负荷时段的顶峰。二是在午间方式下，储能通过过剩的分布式光伏电量未能充满电，可利用平负荷时段的电价对储能进一步进行充电，从而可降低晚间负荷时段的用电成本。
分时用电电价的约束条件如下式所示。
Figure BDA0004065975130000093
1)当0<≤t1、t1<≤t2或t6<≤24时，Pi,ESS＝0；
2)当t2＜i≤t3或t3＜t≤t4，Pi，ESS＞0；
3)当t4＜i≤t5，Pi，ESS＜0。
S6：根据所述容配比、实际功率、储能容量、允许最大弃电量、最大容许发热量，根据光伏电站建设规范对配电网技术参数的约束，经迭代循环求解确定可配置的分布式光伏直流侧的最大容量。
所述建设规范对配电网技术参数具体包括以下约束：
PAC，PV＝PDC·α·β·λ
Pi，ESS≤0.5SESS
Figure BDA0004065975130000101
WPV，ab≤ηWPV
Pi，line≤Pline，N
0.93Ue≤U≤1.07Ue
式中，PAC，PV为配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率，PDC为分布式光伏发电系统组件安装容量，α为分布式光伏电站中每个光伏组件的出力系数，β为配电网中分布式光伏逆变器的转换效率，λ为不同分布式光伏电站的出力同时率，Pi，ESS为全天第i小时分布式光伏储能吸收功率，SESS全天分布式光伏储能吸收容量，
Figure BDA0004065975130000102
为分布式光伏配置储能比例的系数，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，η为配电网对分布式光伏的弃电率要求，WPV为分布式光伏电站的总发电量，Pi，line为全天第i小时光伏电站通过配电线路上送的功率，Pline，N为分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，Ue为配电网的额定电压，U为分布式光伏上送点的实时电压；按照规范，供电电压允许偏差为标称电压的±7％，因此，分布式光伏上送点的实时电压U的取值范围应在0.93Ue至1.07Ue之间。
在本实施例中，以一配电网实际运行状况为参照，如果所述一配电网采用截面面积为120mm2的导线输送10kV电压，可根据上述计算得到分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量Pline，N＝2.75MW。光伏组件的出力系数α取值为0.92；逆变器转换效率β取值为0.82；不同分布式光伏电站的出力同时率λ取值为0.95。根据建设规范，储能配置容量取值为分布式光伏装机容量的15％，分布式光伏弃电量必须小于或等于分布式光伏发电量的5％。
因此，可计算得到配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率PAC，PV＝PDC·0.92·0.82·0.95＝0.717PDC，该配电网系统内，随着分布式光伏的发展，其新建分布式光伏场站的容配比取1.3，因此上式可以变为PAC，PV＝0.932PAC，即表示逆变器交流侧的分布式光伏输出功率为逆变器交流侧容量的93.2％。
如图2所示，为该配电网考虑容配比和不考虑容配比的分布式光伏在典型日下的出力特性曲线。在不考虑容配比情况下，该配电网系统负荷曲线、分布式光伏出力曲线、储能功率曲线和10kV线路功率曲线如图3所示。由图中可以看出此时10kV线路向35kV电网上送的功率未达到线路输送功率约束，因此在对应时段内该配电网系统仍然具有消纳分布式光伏发电电量的能力。此时直流侧接入分布式光伏容量为5.2MW，分布式光伏电量为35.81MWh。这种情况和边界条件下，该配电网系统虽然满足各约束条件，但是此时分布式光伏在直流侧的接入容量不是最大值。
如图4所示，为该配电网考虑容配比的情况下，该配电网系统负荷曲线、分布式光伏出力曲线、储能功率曲线和10kV线路功率曲线。图中可以看出10kV线路在某些时段内其输电功率大于其功率约束，因此该部分分布式光伏电量无法消纳，进而会出现弃电现象。通过仿真计算分析可得，该配电网系统在典型方式下，直流侧可接入分布式光伏容量为6.8MW，此时系统储能配置容量为1.02MWh，储能容量为0.51MW。时系统分布式光伏总发电量为46.55MWh，由于线路功率输送约束引起的弃电量为2.29MWh，分布式光伏弃电率为4.92％，满足建设规范约束条件。
通过上述算例可知，分析配电网分布式光伏可接入容量时，考虑分布式光伏容配比、分布式光伏储能配置及其运行控制策略、分布式光伏消纳、线路极限输送容量以及电压等约束条件，可有效提高配电网系统直流侧接入的分布式光伏容量，增加分布式光伏电量的消纳量，同时也可满足分布式光伏弃电量等约束。该方法考虑了电网实际运行约束并分析分布式光伏接入容量，为配电网规划和分布式光伏接入规划和配电网建设提供有效方法和参考依据，具有十分重要的工程实践意义。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：确定光伏电站的容配比，所述容配比为光伏发电系统组件安装容量与光伏发电系统额定容量的比值；
S2：根据拟建设的多个分布式光伏电站之间的出力同时率，确定配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率；
S3：确定配电网中分布式光伏需配置的储能容量，所述储能容量用于消纳所述分布式光伏电站的电量；
S4：考虑光伏电站在发电高峰期可能出现弃电的参数，并根据配电网对分布式光伏的弃电率要求，确定分布式光伏电站的允许最大弃电量；
S5：确定分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，所述极限输送容量取决于配电网中输电线的最大容许发热量；
S6：根据所述容配比、实际功率、储能容量、允许最大弃电量、最大容许发热量，根据光伏电站建设规范对配电网技术参数的约束，经迭代循环求解确定可配置的分布式光伏直流侧的最大容量。
2.根据权利要求1所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，所述容配比的计算公式如下：
Figure FDA0004065975110000011
式中，R为光伏电站的容配比，PDC为分布式光伏发电系统组件安装容量，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量。
3.根据权利要求1所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，所述实际功率的计算公式如下：
PAC，PV＝PDC·α·β·λ
式中，PAC，PV为配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率，α为分布式光伏电站中每个光伏组件的出力系数，β为配电网中分布式光伏逆变器的转换效率，λ为不同分布式光伏电站的出力同时率。
4.根据权利要求1所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，所述储能容量需满足以下约束：
Figure FDA0004065975110000021
式中，SESS为配电网中分布式光伏需配置的储能容量，
Figure FDA0004065975110000022
为分布式光伏配置储能比例的系数，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量。
5.根据权利要求1所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，所述允许最大弃电量应满足如下约束：
WPV，ab≤ηWPV
式中，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，η为配电网对分布式光伏的弃电率要求，WPV为分布式光伏电站的总发电量。
6.根据权利要求5所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，所述允许最大弃电量WPV，ab的计算公式如下：
Figure FDA0004065975110000023
式中，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，Pi，PV为全天第i小时分布式光伏逆变器交流侧的输出功率，Pi，load为配电网系统全天第i小时的负荷，Pi，ESS为全天第i小时分布式光伏储能吸收功率，Pi，line为全天第i小时光伏电站通过配电线路上送的功率，Δt为时间间隔，取值为1h；其中，Pi，PV-Pi，load-Pi，ESS-Pi，line＞0。
7.根据权利要求5所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，所述总发电量WPV的计算公式如下：
Figure FDA0004065975110000031
式中，WPV为分布式光伏电站的总发电量，Pi，PV为全天第i小时分布式光伏逆变器交流侧的输出功率，Δt为时间间隔，取值为1h。
8.根据权利要求1所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，所述最大容许发热量取决于线路的允许最大电流，所述极限输送容量的计算公式如下：
Figure FDA0004065975110000032
式中，Pline，N为分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，Ue为配电网的额定电压，Imax为配电网中输电线的持续容许最大电流，
Figure FDA0004065975110000033
为配电网中输电线的功率因数，K为环境温度修正系数。
9.根据权利要求1所述的基于容配比的配电网分布式光伏可接入容量配置方法，其特征在于，所述建设规范对配电网技术参数具体包括以下约束：
PAC，PV＝PDC·α·β·λ
Pi，ESS≤0.5SESS
Figure FDA0004065975110000034
WPV，ab≤ηWPV
Pi，line≤Pline，N
0.93Ue≤U≤1.07Ue
式中，PAC，PV为配电网中分布式光伏逆变器交流侧的实际功率，PDC为分布式光伏发电系统组件安装容量，α为分布式光伏电站中每个光伏组件的出力系数，β为配电网中分布式光伏逆变器的转换效率，λ为不同分布式光伏电站的出力同时率，Pi，ESS为全天第i小时分布式光伏储能吸收功率，SESS全天分布式光伏储能吸收容量，
Figure FDA0004065975110000041
为分布式光伏配置储能比例的系数，PAC为分布式光伏发电系统逆变器交流侧的额定容量，WPV，ab为分布式光伏电站的允许最大弃电量，η为配电网对分布式光伏的弃电率要求，WPV为分布式光伏电站的总发电量，Pi，line为全天第i小时光伏电站通过配电线路上送的功率，Pline，N为分布式光伏电站接入的配电网的极限输送容量，Ue为配电网的额定电压，U为分布式光伏上送点的实时电压；按照规范，供电电压允许偏差为标称电压的±7％，因此，分布式光伏上送点的实时电压U的取值范围应在0.93Ue至1.07Ue之间。/>
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116593830A (zh) * 2023-07-17 2023-08-15 天津市小猫线缆股份有限公司 一种电缆故障检测系统及检测方法
CN116593830B (zh) * 2023-07-17 2023-09-29 天津市小猫线缆股份有限公司 一种电缆故障检测系统及检测方法

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