CN118040601A - 一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力控制系统领域，具体涉及一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法及系统，该方法获取电路数据；构建电路时间序列矩阵；对电路时间序列矩阵各行元素对应频谱图的峰值分布进行分析，构建周期性差异指数；构建电磁干扰误差指数；对电路时间矩阵各行相邻元素之间的差异分布进行分析，构建电压浪涌误差指数；结合电磁干扰误差指数以及电压浪涌误差指数对电路数据的不可信度进行构建；获取可信数据；根据可信数据进行异常检测，从而完成对跌落式智能开断进行控制，避免电路数据的不准确导致电力保护装置发生错误的判断，提高系统的稳定性。

Description

一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力控制系统领域，具体涉及一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法及系统。

背景技术

电力保护是电力系统的关键组成部分，旨在确保系统的稳定性和安全运行，其中，跌落式智能开断作为电力保护的重要组成要素，能够快速检测和应对各种故障，减小系统损失，有助于维持电力系统的稳定性，其次，跌落式智能开断能够快速切断电源，降低电击、火灾等风险，能够在人员安全方面发挥重要作用，除此之外，跌落式智能开断还能保护电力设备，防止昂贵设备受损，同时提高供电可靠性，通过远程监控和控制，减少停电时间，通过迅速切断电源降低电能浪费，提高能源效率。因此，跌落式智能开断在维护电力系统的稳定性、安全性、可靠性和可持续性方面扮演着至关重要的角色。

然而在电力分布系统中，电磁场中的噪声或干扰源可能扰乱信号传输，且电力系统中的电压浪涌、瞬态或电源问题可能干扰通信信号，导致传输错误，产生电磁干扰；其次由于距离、传输介质或传输线质量问题可能引发数据损坏，从而引起信号衰减，传感器故障或不准确也会导致错误数据的发送，由上述原因产生的错误信息传递给保护系统，会误导其做出错误的保护动作，需要针对由上述情况而导致的通信数据传输错误进行改进。设置数据不可信阈值，通过比较传输数据的不可信度与不可信阈值确定电路保护装置所接收到的数据是否可信，将不可信数据排除在保护逻辑之外，可以减少不准确数据对电力系统运行的干扰，提高系统的可靠性，确保系统只在真正需要时才会进行跌落式开断控制，避免不必要的中断，提高了系统的安全性和稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，该方法包括以下步骤：

获取电路数据；

将各种数据类型电路数据的时间序列作为电路时间序列矩阵的各行元素；根据电路时间序列矩阵各行元素的分布获取各行元素对应的频谱图；根据各行元素对应的频谱图的结构特征获取各行元素对应的周期性差异指数；根据电路时间序列矩阵所有行元素对应数据类型的周期性差异指数获取电磁干扰误差指数；根据电路时间序列矩阵所有行相邻元素之间的差异分布获取电压浪涌误差指数；

根据电磁干扰误差指数以及电压浪涌误差指数获取电路数据的不可信度；根据电路数据的不可信度获取可信数据；根据可信数据的异常情况完成对跌落式智能开断进行控制。

进一步的，所述电路数据，包括电流数据、电压数据、功率数据、频率数据、断路器状态数据以及继电器状态数据。

进一步的，所述根据电路时间序列矩阵各行元素的分布获取各行元素对应的频谱图，具体为：

将电路时间序列矩阵的各行作为离散傅里叶变换的输入，离散傅里叶变换的输出为各行元素对应的频谱图。

进一步的，所述根据各行元素对应的频谱图的结构特征获取各行元素对应的周期性差异指数，包括：

获取各行元素对应频谱图的所有峰值以及峰值均值；将各行元素对应频谱图的各峰值与所述峰值均值的差值绝对值的均值作为各行元素对应的周期性差异指数。

进一步的，所述根据电路时间序列矩阵所有行元素对应数据类型的周期性差异指数获取电磁干扰误差指数，表达式为：

；

式中，为电磁干扰误差指数，/>为第/>个数据类型的周期性差异指数，/>为在周期T内检测到第/>个数据类型的第/>次数据，/>分别为在周期T内检测到的电流、电压、功率的第/>次数据，/>为第/>个数据类型的均值，/>为每个采集周期内采集的数据点数量，/>和/>均为求和函数的求和索引，/>为平滑参数，/>为电磁干扰影响到的数据种类个数。

进一步的，所述根据电路时间序列矩阵所有行相邻元素之间的差异分布获取电压浪涌误差指数，表达式为：

；

式中，为电压浪涌误差指数，/>为每个采集周期内采集的数据点数量，/>为每个数据类型的当前数据点与前一个数据点之间的差值，/>分别表示每个数据类型的当前数据点与前一个数据点之间的差值的平均值、标准差，/>为所采集的数据类型的个数。

进一步的，所述根据电磁干扰误差指数以及电压浪涌误差指数获取电路数据的不可信度，具体包括：

将电磁干扰误差指数与电压浪涌误差指数的乘积的倒数作为以自然常数为底数的指数函数的指数，计算所述指数函数与1的和值；将所述和值的倒数作为电路数据的不可信度。

进一步的，所述根据电路数据的不可信度获取可信数据，具体步骤包括：

设定数据不可信阈值；对于各周期，将不可信度小于等于数据不可信阈值的电路数据作为可信数据。

进一步的，所述根据可信数据以及各类型数据的异常情况完成对跌落式智能开断进行控制，具体步骤包括：

对于过流、过电压和欠电压异常情况，使用阈值检测判断，输入是电流电压数据，输出是二进制信号；

对于频率偏离情况，使用频率比较器进行检测，输入是实际电路频率和标准频率，输出是基于两者偏离情况的二进制信号；

对于差动情况，使用差动保护器，输入是变压器两侧电路的电流，输出是电流之间的差异情况，将差异情况作为阈值检测法的输入，输出是二进制信号；

对于地故障检测，使用直流暂态分析法进行检测，输入是电路的电流和电压数据，输出是二进制信号；

若检测到可信数据对应的二进制信号为1，则触发跌落式开断自动断开。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于电力保护的跌落式智能开断控制系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明主要通过电力监控设备采集到电路的相关信息，通过分析各行数据的频谱图得到各行数据的周期性差异，并结合电力系统中的电磁干扰对检测数据准确性的影响构建电磁干扰误差指数，通过电磁干扰误差来衡量电磁干扰对数据的影响程度，之后根据电力系统中电压浪涌对检测数据准确性的影响构建电压浪涌误差指数，电压浪涌误差指数能够及时有效的识别电压浪涌引起的数据错误。构建电力保护设备所接收数据的不可信度，使得电路保护设备只对可信数据使用保护逻辑进行电路故障判断。设置不可信度可以有效的避免由电磁感应或者电压浪涌等常见因素对电路数据的正常影响，避免因为电磁感应或者电压浪涌等常见因素导致所采集数据发生变化而导致电力保护装置产生误判，避免了不必要的中断，提高了系统的安全性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明一个实施例提供的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法的步骤流程图；

图2为可信数据获取方法流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法及系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一个或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法及系统的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S001：在电力保护系统中，电力监控设备通过电流互感器、电压互感器、功率监控电路、频率传感器和位置传感器实时监测电力系统状态，并对相关数据进行周期性采集，并对采集的数据进行预处理。

在电力保护系统中，电力监控设备需要实时监测电力系统的状态、检测异常和故障，通过通信传输的方式向电力保护设备传输数据包，电力保护设备接收数据包之后判断是否执行保护措施，以确保电力系统的安全和可靠运行。因此，电力监控设备所监控的数据对于电力系统的管理、维护和优化至关重要。

在电力监控设备所监控的电路中，使用电流互感器和电压互感器测量通过监控电路的电流和电压，通过功率计监控电路的功率，采用震荡式频率传感器监测监控电路的频率信息，并通过光电传感器确定断路器和保护继电器的触点位置，确定其闭合或断开。在所述需要监控的信息中，电流和电压的单位分别为安倍（A）和伏特（V），功率信息的单位为瓦特（W），频率信息的单位为赫兹（Hz），断路器位置和继电器状态信息分别用1和2表示，其中1代表断路器闭合和继电器闭合。反之2则代表断路器断开和继电器断开。

以时间T为周期对上述六个数据类型进行采集，在每个采集周期内采集n个数据，T和n分别取经验值。实施者可以根据实际情况对T和n的取值进行更改。对所有采集的数据同时进行Z-score归一化处理，以方便后续的分析计算。

至此，可获得电力监控设备采集的电路数据。

步骤S002：将采集到的数据构建时间序列矩阵，并计算电磁干扰误差指数用于检测电力系统中的电磁干扰对数据采集的影响，计算电压浪涌误差指数评估电压瞬变对数据的影响。

根据电路数据，以电流和电压数据为第一行和第二行，功率和频率数据为第三行和第四行，断路器和继电器状态为第五行和第六行构建一个的电路时间序列矩阵，表达式为：

；

式中，为在周期T内检测到第m种数据类型的第n次数据的归一化结果。

在电力系统监测和通信中，强电磁干扰源，如雷电或电弧放电会对电流和电压互感器以及功率、频率等传感器产生电磁干扰，导致电压和电流测量数据与实际数据发生偏差，从而影响功率和频率测量数据，在上述电磁环境中存在较强的辐射源时，数据受到的电磁干扰情况而导致的数据测量偏差是持续性的，即传感器在长时间内采集到的数据均会偏离真实数据，使用离散傅里叶变换以电路时间序列矩阵中的每一行为输入进行频谱分析，输出为电路时间序列矩阵的对应频谱图，其中离散傅里叶变换为现有公知技术，本实施例中不再详细赘述。设第i个数据类型（即电路时间序列矩阵第i行）的频谱图中含有M个峰值，表示第i个数据类型的第v个峰值，计算第i行数据所有峰值的均值/>，并构建周期性差异指数，表达式为：

；

式中，为第i个数据类型的周期性差异指数，/>为峰值个数，/>表示第i个数据类型的第v个峰值，/>为第i个数据类型所有峰值的均值，/>为求和函数的索引。已知峰值的幅度通常反映了信号中不同频率成分的贡献，不同的峰值表示信号中存在不同幅度的周期性成分，/>计算了每个峰值与峰值均值之间的差异均值，其值越大代表第i个数据类型中存在不同的周期性成分，且不同的周期性成分之间的周期性差异越大。而电力系统中的电路为交流电路，其电压和电流呈正弦波形周期变化，功率的波形比较复杂，但是其也呈现周期性变化，频率则无周期性。所以/>越大，则代表电路中越可能存在电磁干扰的发生。为了识别由于电磁干扰而导致的数据采集偏差，构建电磁干扰误差指数，表达式为：

；

式中，为电磁干扰误差指数，/>为第/>个数据类型的周期性差异指数，/>为在周期T内检测到第/>个数据类型的第/>次数据，这些数据可能受到电磁干扰的影响，导致与真实数据有偏差，/>分别为在周期T内检测到的电流、电压和功率的第/>次数据，/>为第/>行数据的均值，/>为每个采集周期内采集的数据点数量，/>和/>均为求和函数的求和索引，/>为平滑参数，取经验值为0.01，目的是为了调整/>的值不为0，/>为电磁干扰影响到的数据种类个数，/>。

各行数据的周期性差异指数越大，则代表电路中越可能存在电磁干扰的发生，此时电磁干扰误差指数随之增大，通过计算数据点与该数据类型的平均值之间的差异表示第i种数据类型在第j次数据采集中的偏差，因为电力系统中的电路为交流电路，其电压和电流呈正弦波形周期变化，正弦波在一个完整周期内的积分等于零，即实时检测值与均值之差的求和将等于零，如果所采集数据行中有部分数据受到了电磁干扰的影响，会越大，代表第i种数据类型所采集的数据中的数据大小波动较大，/>会随之增大，而如果所采集数据行中没有数据受到电磁干扰的影响或者全部数据都受到了电磁干扰的影响，则/>趋近于0，此时引入指数项/>，通过计算电流和电压的乘积得到计算功率，/>计算了测量功率与计算功率之间的相对误差，以确保功率测量的准确性，如果测量功率与计算功率一致，会接近0，因此整个表达式/>的值接近1，如果测量功率与计算功率存在差异，其值将根据测量功率和计算功率的差异程度逐渐大于1，此时电磁干扰误差指数会随之增大。

而在电力系统中，断路器、刀闸、开关等设备的操作和切换可能导致电压的瞬态变化，当这些设备打开或关闭时，电流路径改变，电感和电容元件会瞬时放电，且电力系统中的电压调节设备，如自动电压调节器（AVR），会通过调整变压器的变化来维持系统电压，这种短暂而高能量的电压变化会引起电压浪涌，电压浪涌会导致电压数据瞬间突变，这种变化会对相关的电流、功率和频率数据产生影响，不同于电磁干扰的持续性测量偏差，电压浪涌是一种瞬时的、高能量的干扰，这种瞬时变化会导致传感器内部的电路和元件暂时失衡或不稳定，从而短暂影响传感器的输出，使其无法准确测量电流、电压或其他参数。反映时间序列矩阵中由于电压浪涌而导致采集数据错误的程度，针对每种数据类型（电流、电压、功率、频率、断路器状态和继电器状态），计算每个数据点与前一个数据点之间的差值：对于每种数据类型，计算差值的平均值/>和标准差/>，构建电压浪涌误差指数，表达式为：

；

式中，为电压浪涌误差指数，/>为每个采集周期内采集的数据点数量，/>为每个数据类型的当前数据点与前一个数据点之间的差值，表示了相邻数据点之间的变化，对于每种数据类型/>，/>分别表示每个数据类型的当前数据点与前一个数据点之间的差值的平均值、标准差，/>为所采集的数据类型的个数。

表示标准差与平均值的比率，用于衡量数据的离散程度与平均变化的比例，如果标准差相对较高，相对于平均值，说明数据波动较大，/>表示相邻数据点之间的变化的绝对值，用于度量变化的大小，如果某种数据类型受到电压浪涌的严重影响，它的标准差相对较高，同时数据变化的绝对值也较大，这将导致该数据类型的/>与/>变大，/>也随之变大，如果/>较高，表示电压浪涌对数据的影响较大，说明此时时间序列矩阵中的数据不可信。相反，如果/>较低，表示电压浪涌对数据的影响较小，数据更可靠。

步骤S003：根据接收到的电路时间序列矩阵，使用电磁干扰误差指数和电压浪涌误差指数计算电路数据的不可信度，并判断所接收数据是否准确，确保快速而准确的故障响应，避免错误保护。

在接收方（电路保护设备）接收到发送方（电路监控设备）所传输的电路相关的时间序列矩阵后，通过上述方法计算电磁干扰误差指数以及电压浪涌误差指数/>，并计算数据的不可信度/>：

；

其中，为数据的不可信度，/>为电磁干扰误差指数，/>为电压浪涌误差指数，当/>与/>越大时，/>会随之增大，且/>的取值范围为0到1。

设置数据不可信阈值为0.8，实施者可根据实际情况自行调整。当数据不可信度时，则将电力监控设备发送的电路时间序列矩阵数据认为是不可信的，而当数据不可信度/> 时，则将电力监控设备发送的电路时间序列矩阵数据认为是可信的。其中，可信数据的获取方法如图2所示。

在电路保护设备判断所接受数据为可信数据后，电路保护设备的跌落式开断控制通过过流、过电压、欠电压、频率、差动和地故障保护等保护逻辑检测电力系统中是否发生异常情况，其中，以电路的电流和电压作为输入使用阈值检测法判断电路中是否存在过流、过电压和欠电压异常情况，阈值检测判断的输入是电流电压数据，输出是一个二进制信号，即数据正常输出是0，数据异常输出是1；使用频率比较器检测电路实际频率于正常标准频率的偏离情况，频率比较器输入是实际电路频率和标准频率，输出是两者的偏离情况，是一个二进制信号，频率正常输出是0，频率异常输出是1；使用差动保护器实时识别线路或设备内部的差动情况，差动保护器输入是变压器两侧电路的电流，输出是电流之间的差异情况，差异情况也可以用阈值检测法，最终输出也是一个二进制信号；而地故障使用直流暂态分析法进行检测，直流暂态分析法输入是电路的电流和电压数据，输出同样是二进制信号。其中，阈值检测判断、频率比较器检测、差动保护器检测以及直流暂态分析法为现有公知技术，本实施例中不再详细赘述。

若可信数据对应的二进制信号为异常，则触发跌落式开断自动断开，实现在数据接收准确的情况下能够快速响应故障，避免不准确数据所带来的错误保护。

基于与上述方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种基于电力保护的跌落式智能开断控制系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法中任意一项所述方法的步骤。

综上所述，本发明实施例主要通过电力监控设备采集到电路的相关信息，通过分析各行数据的频谱图得到各行数据的周期性差异，并结合电力系统中的电磁干扰对检测数据准确性的影响构建电磁干扰误差指数，通过电磁干扰误差来衡量电磁干扰对数据的影响程度，之后根据电力系统中电压浪涌对检测数据准确性的影响构建电压浪涌误差指数，电压浪涌误差指数能够及时有效的识别电压浪涌引起的数据错误。构建电力保护设备所接收数据的不可信度，使得电路保护设备只对可信数据使用保护逻辑进行电路故障判断。设置不可信度可以有效的避免由电磁感应或者电压浪涌等常见因素对电路数据的正常影响，避免因为电磁感应或者电压浪涌等常见因素导致所采集数据发生变化而导致电力保护装置产生误判，避免了不必要的中断，提高了系统的安全性和稳定性。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

获取电路数据；

将各种数据类型电路数据的时间序列作为电路时间序列矩阵的各行元素；根据电路时间序列矩阵各行元素的分布获取各行元素对应的频谱图；根据各行元素对应的频谱图的结构特征获取各行元素对应的周期性差异指数；根据电路时间序列矩阵所有行元素对应数据类型的周期性差异指数获取电磁干扰误差指数；根据电路时间序列矩阵所有行相邻元素之间的差异分布获取电压浪涌误差指数；

根据电磁干扰误差指数以及电压浪涌误差指数获取电路数据的不可信度；根据电路数据的不可信度获取可信数据；根据可信数据的异常情况完成对跌落式智能开断进行控制。

2.如权利要求1所述的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，所述电路数据，包括电流数据、电压数据、功率数据、频率数据、断路器状态数据以及继电器状态数据。

3.如权利要求1所述的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，所述根据电路时间序列矩阵各行元素的分布获取各行元素对应的频谱图，具体为：

将电路时间序列矩阵的各行作为离散傅里叶变换的输入，离散傅里叶变换的输出为各行元素对应的频谱图。

4.如权利要求1所述的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，所述根据各行元素对应的频谱图的结构特征获取各行元素对应的周期性差异指数，包括：

获取各行元素对应频谱图的所有峰值以及峰值均值；将各行元素对应频谱图的各峰值与所述峰值均值的差值绝对值的均值作为各行元素对应的周期性差异指数。

5.如权利要求1所述的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，所述根据电路时间序列矩阵所有行元素对应数据类型的周期性差异指数获取电磁干扰误差指数，表达式为：；

式中，为电磁干扰误差指数，/>为第/>个数据类型的周期性差异指数，/>为在周期T内检测到第/>个数据类型的第/>次数据，/>分别为在周期T内检测到的电流、电压、功率的第/>次数据，/>为第/>个数据类型的均值，/>为每个采集周期内采集的数据点数量，/>和/>均为求和函数的求和索引，/>为平滑参数，/>为电磁干扰影响到的数据种类个数。

6.如权利要求1所述的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，所述根据电路时间序列矩阵所有行相邻元素之间的差异分布获取电压浪涌误差指数，表达式为：

；

式中，为电压浪涌误差指数，/>为每个采集周期内采集的数据点数量，/>为每个数据类型的当前数据点与前一个数据点之间的差值，/>分别表示每个数据类型的当前数据点与前一个数据点之间的差值的平均值、标准差，/>为所采集的数据类型的个数。

7.如权利要求1所述的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，所述根据电磁干扰误差指数以及电压浪涌误差指数获取电路数据的不可信度，具体包括：

将电磁干扰误差指数与电压浪涌误差指数的乘积的倒数作为以自然常数为底数的指数函数的指数，计算所述指数函数与1的和值；将所述和值的倒数作为电路数据的不可信度。

8.如权利要求1所述的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，所述根据电路数据的不可信度获取可信数据，具体步骤包括：

设定数据不可信阈值；对于各周期，将不可信度小于等于数据不可信阈值的电路数据作为可信数据。

9.如权利要求1所述的一种基于电力保护的跌落式智能开断控制方法，其特征在于，所述根据可信数据以及各类型数据的异常情况完成对跌落式智能开断进行控制，具体步骤包括：

对于过流、过电压和欠电压异常情况，使用阈值检测判断，输入是电流电压数据，输出是二进制信号；

对于频率偏离情况，使用频率比较器进行检测，输入是实际电路频率和标准频率，输出是基于两者偏离情况的二进制信号；

对于差动情况，使用差动保护器，输入是变压器两侧电路的电流，输出是电流之间的差异情况，将差异情况作为阈值检测法的输入，输出是二进制信号；

对于地故障检测，使用直流暂态分析法进行检测，输入是电路的电流和电压数据，输出是二进制信号；

若检测到可信数据对应的二进制信号为1，则触发跌落式开断自动断开。

10.一种基于电力保护的跌落式智能开断控制系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述方法的步骤。