JPH10262337A - 能動型高調波抑制装置 - Google Patents
能動型高調波抑制装置Info
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- JPH10262337A JPH10262337A JP9065686A JP6568697A JPH10262337A JP H10262337 A JPH10262337 A JP H10262337A JP 9065686 A JP9065686 A JP 9065686A JP 6568697 A JP6568697 A JP 6568697A JP H10262337 A JPH10262337 A JP H10262337A
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- Japan
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- harmonic
- voltage
- current
- variable current
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定制御を可能にする。
【解決手段】 電源１と負荷２との間にリアクトル成分
が存在し、電源側に高調波電流抑制用可変電流源５を接
続し、負荷側に高調波電圧補償用可変電流源６を接続
し、可変電流源６の制御部のＣＴ１からの電源側電圧Ｅ
Ｓ１からフィルタで高調波成分ＥＳｈ１を抽出し、積分
器ＩＮＴで積分して電圧補償電流指令値としているもの
において、積分器ＩＮＴの後段にハイパスフィルタを接
続して直流分を除去して各相の電圧補償電流指令値を平
衡させる。
が存在し、電源側に高調波電流抑制用可変電流源５を接
続し、負荷側に高調波電圧補償用可変電流源６を接続
し、可変電流源６の制御部のＣＴ１からの電源側電圧Ｅ
Ｓ１からフィルタで高調波成分ＥＳｈ１を抽出し、積分
器ＩＮＴで積分して電圧補償電流指令値としているもの
において、積分器ＩＮＴの後段にハイパスフィルタを接
続して直流分を除去して各相の電圧補償電流指令値を平
衡させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、能動型高調波抑制
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すように、電源１から負荷２へ
電力を供給する電力系統において、負荷２が高調波電流
を発生すると他の負荷に影響を及ぼす。
電力を供給する電力系統において、負荷２が高調波電流
を発生すると他の負荷に影響を及ぼす。
【０００３】この高調波を補償するため能動型高調波抑
制装置（可変電流源）３を設け、電流検出器ＣＴ１で検
出した負荷電流ＩＬ中の高調波電流ＩＬｈをフィルタＦ
ＩＬ１で検出し、この高調電流を電流指令Ｉａｈ′とし
て可変電流源３を制御し、出力電流Ｉａｈにより電源１
に供給する電流ＩＬに含まれる高調波を補償している。
制装置（可変電流源）３を設け、電流検出器ＣＴ１で検
出した負荷電流ＩＬ中の高調波電流ＩＬｈをフィルタＦ
ＩＬ１で検出し、この高調電流を電流指令Ｉａｈ′とし
て可変電流源３を制御し、出力電流Ｉａｈにより電源１
に供給する電流ＩＬに含まれる高調波を補償している。
【０００４】また、電源１の電圧ＶＳの高調波電圧は高
調波抑制装置３の接続点にそのまま現れ、この高調波電
圧が負荷２に印加されて負荷２に電圧破壊等を起こすお
それがあった。
調波抑制装置３の接続点にそのまま現れ、この高調波電
圧が負荷２に印加されて負荷２に電圧破壊等を起こすお
それがあった。
【０００５】図５は、上記問題点を解決する従来の装置
構成図である。以下、図５について説明する。電源１と
負荷２との接続ラインにリアクトル４を介装し、その両
端に可変電流源５，６を接続する。このうち、可変電流
源５は、上記図４と同様に電流ＩＳに含まれる高調波電
流を補償する。一方、可変電流源６は、負荷側に現れる
高調波電圧を補償する。以下に高調波電圧を補償する可
変電流６の制御方法について説明する。可変電流源６の
電流制御指令値Ｉａｈ１′は、電圧検出器ＰＴで電圧Ｅ
Ｓ１を検出し、この電圧ＥＳ１をＦＩＬ３に通して高調
波電圧ＥＳｈ１を得て、この高調波電圧ＥＳｈ１を積分
器ＩＮＴで積分して高調波電圧補償分電流ＥＳｈ１／ｊ
ωＬＣを得て電流検出器ＣＴ２で電流ＩＬを検出し、こ
の電流ＩＬをＦＩＬ２に通して高調波電流ＩＬｈ２を得
て、前記高調波電圧補償分電流と前記高調波電流ＩＬｈ
２を減算器Ｓ２で演算することで求めている。可変電流
源６は、上述した電流指令値Ｉａｈ１′で制御され、高
調波電流Ｉａｈ１を出力し、負荷２に現れる高調波電圧
ＥＳｈ１を補償している。
構成図である。以下、図５について説明する。電源１と
負荷２との接続ラインにリアクトル４を介装し、その両
端に可変電流源５，６を接続する。このうち、可変電流
源５は、上記図４と同様に電流ＩＳに含まれる高調波電
流を補償する。一方、可変電流源６は、負荷側に現れる
高調波電圧を補償する。以下に高調波電圧を補償する可
変電流６の制御方法について説明する。可変電流源６の
電流制御指令値Ｉａｈ１′は、電圧検出器ＰＴで電圧Ｅ
Ｓ１を検出し、この電圧ＥＳ１をＦＩＬ３に通して高調
波電圧ＥＳｈ１を得て、この高調波電圧ＥＳｈ１を積分
器ＩＮＴで積分して高調波電圧補償分電流ＥＳｈ１／ｊ
ωＬＣを得て電流検出器ＣＴ２で電流ＩＬを検出し、こ
の電流ＩＬをＦＩＬ２に通して高調波電流ＩＬｈ２を得
て、前記高調波電圧補償分電流と前記高調波電流ＩＬｈ
２を減算器Ｓ２で演算することで求めている。可変電流
源６は、上述した電流指令値Ｉａｈ１′で制御され、高
調波電流Ｉａｈ１を出力し、負荷２に現れる高調波電圧
ＥＳｈ１を補償している。
【０００６】なお、可変電流源５，６の主回路は図６に
示すように、パワートラジスタのブリッジ回路ＴＢとこ
の回路により充電され直流電源として機能するコンデン
サＣと、ブリッジ回路ＴＢから電源ラインに出力される
電流のノイズを除去するリアクトルＬで構成されてい
る。
示すように、パワートラジスタのブリッジ回路ＴＢとこ
の回路により充電され直流電源として機能するコンデン
サＣと、ブリッジ回路ＴＢから電源ラインに出力される
電流のノイズを除去するリアクトルＬで構成されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来図
５の高調波抑制装置は、電圧の高調波成分を補償する可
変電流源６の制御回路において積分器ＩＮＴを用いるた
めに、積分器への入力の初期値によっては各相の補償量
が平衡しない場合が起こりうる。また、積分器での誤差
や、外乱等によっても各相の補償量が平衡しなくなって
行く場合がある。
５の高調波抑制装置は、電圧の高調波成分を補償する可
変電流源６の制御回路において積分器ＩＮＴを用いるた
めに、積分器への入力の初期値によっては各相の補償量
が平衡しない場合が起こりうる。また、積分器での誤差
や、外乱等によっても各相の補償量が平衡しなくなって
行く場合がある。
【０００８】更に、２台の可変電流源５，６を使用する
ために、動作開始時の過渡応答において２台の可変電流
源の間でエネルギのやりとりのゲインが１を越えている
と、可変電流源間に流れる電流が発散していくという現
象が起こることがわかっている。
ために、動作開始時の過渡応答において２台の可変電流
源の間でエネルギのやりとりのゲインが１を越えている
と、可変電流源間に流れる電流が発散していくという現
象が起こることがわかっている。
【０００９】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、２つ
の可変電流源を用いた高調波電流・電圧の補償を安定に
行うようにした能動型高調波抑制装置を提供することに
ある。
てなされたものであり、その目的とするところは、２つ
の可変電流源を用いた高調波電流・電圧の補償を安定に
行うようにした能動型高調波抑制装置を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源と負荷と
の間に高調波電流補償用と高調波電圧補償用の２つの可
変電流源を設け、該２つの可変電流源の間にリアクトル
と、電源電圧の高調波を検出する電圧検出器を設け、該
電圧検出器が検出した電圧から電圧補償分電流値を演算
する高調波電圧補償分演算器を設けた能動型高調波抑制
装置において、前記高調波電圧補償分演算器の後段に直
流成分を除去するハイパスフィルタを接続し、各相の補
償量を平衡させて安定した制御を可能とする。
の間に高調波電流補償用と高調波電圧補償用の２つの可
変電流源を設け、該２つの可変電流源の間にリアクトル
と、電源電圧の高調波を検出する電圧検出器を設け、該
電圧検出器が検出した電圧から電圧補償分電流値を演算
する高調波電圧補償分演算器を設けた能動型高調波抑制
装置において、前記高調波電圧補償分演算器の後段に直
流成分を除去するハイパスフィルタを接続し、各相の補
償量を平衡させて安定した制御を可能とする。
【００１１】また、電圧補償分電流指令値の極性を極性
変換器で変換して電源側の可変電流源の電流指令とし、
安定な運転を可能にする。
変換器で変換して電源側の可変電流源の電流指令とし、
安定な運転を可能にする。
【００１２】また、２台の電流源の制御部を入れ換える
ことによって、負荷側の可変電流源を小容量とすること
を可能とする。
ことによって、負荷側の可変電流源を小容量とすること
を可能とする。
【００１３】
実施の形態１ 図１に実施の形態１にかかる能動型高調波抑制装置の構
成を示す。なお、従来図５に示したものと同一構成部分
は同一符号を付してその重複する説明を省略する。図１
の装置は、可変電流源６に使用される制御回路の積分器
ＩＮＴの後段にハイパスフィルタＦＩＬ４を接続したも
ので、その他の構成は図５のものと変わりがない。
成を示す。なお、従来図５に示したものと同一構成部分
は同一符号を付してその重複する説明を省略する。図１
の装置は、可変電流源６に使用される制御回路の積分器
ＩＮＴの後段にハイパスフィルタＦＩＬ４を接続したも
ので、その他の構成は図５のものと変わりがない。
【００１４】この高調波抑制装置によれば、ハイパスフ
ィルタＦＩＬ４により積分器ＩＮＴから出力される電圧
補償分電流から直流分が除去されるので、従来積分器Ｉ
ＮＴへの入力の初期値や積分器での誤差に基づく各相の
補償量の不平衡がなくなり、安定した制御が可能にな
る。このため可変電流源６を安定制御することができ
る。
ィルタＦＩＬ４により積分器ＩＮＴから出力される電圧
補償分電流から直流分が除去されるので、従来積分器Ｉ
ＮＴへの入力の初期値や積分器での誤差に基づく各相の
補償量の不平衡がなくなり、安定した制御が可能にな
る。このため可変電流源６を安定制御することができ
る。
【００１５】実施の形態２ 図２に実施の形態２にかかる高調波抑制装置の構成を示
す。なお、従来図５に示したものと同一構成部分は同一
符号を付してその重複する説明を省略する。図１の装置
は、可変電流源６の制御回路の積分器ＩＮＴからの電圧
補償分電流（ＥＳｈ１／ｊωＬ）の極性を変換する極性
変換用アンプＡ１を設け、このアンプＡ１からの出力を
可変電流源５の電流指令値Ｉａｈ１′として制御し、電
源電流ＩＳに含まれる高調波電流を補償する。
す。なお、従来図５に示したものと同一構成部分は同一
符号を付してその重複する説明を省略する。図１の装置
は、可変電流源６の制御回路の積分器ＩＮＴからの電圧
補償分電流（ＥＳｈ１／ｊωＬ）の極性を変換する極性
変換用アンプＡ１を設け、このアンプＡ１からの出力を
可変電流源５の電流指令値Ｉａｈ１′として制御し、電
源電流ＩＳに含まれる高調波電流を補償する。
【００１６】図２において、可変電源６が電源電圧ＥＳ
０の高調波電圧を補償するために必要とする電流Ｉａｈ
２は、 Ｉａｈ２＝ＩＬ−ＥＳｈ１／（ｓ・ＬＣ） このとき、従来図５の電源側可変電流源５が出力する電
流Ｉａｈ１は、リアクトル４を流れる電流の高調波分を
ＩＳＬｈとすると、 ＩＳＬｈ＝−ＩＬ＋Ｉａｈ２＝−ＥＳｈ１／（ｓ・Ｌ
Ｃ） となり、負荷側可変電流源６の出力電流Ｉａｈ２の内、
電圧歪み補正分に相当する電流となる。
０の高調波電圧を補償するために必要とする電流Ｉａｈ
２は、 Ｉａｈ２＝ＩＬ−ＥＳｈ１／（ｓ・ＬＣ） このとき、従来図５の電源側可変電流源５が出力する電
流Ｉａｈ１は、リアクトル４を流れる電流の高調波分を
ＩＳＬｈとすると、 ＩＳＬｈ＝−ＩＬ＋Ｉａｈ２＝−ＥＳｈ１／（ｓ・Ｌ
Ｃ） となり、負荷側可変電流源６の出力電流Ｉａｈ２の内、
電圧歪み補正分に相当する電流となる。
【００１７】この値を極性変換して直接図２の可変電流
源５の電流指令値として用いることによって、可変電流
源５，６間の電流が過渡応答時に散発することが防止で
きる。また、可変電流源５には従来の電流検出器ＣＴ
１，フィルタＦＩＬ１が必要なくなる。更に、電流ノイ
ズ等の影響を受けずに電圧を過不足なく流すことができ
安定な運転を行うことができる。
源５の電流指令値として用いることによって、可変電流
源５，６間の電流が過渡応答時に散発することが防止で
きる。また、可変電流源５には従来の電流検出器ＣＴ
１，フィルタＦＩＬ１が必要なくなる。更に、電流ノイ
ズ等の影響を受けずに電圧を過不足なく流すことができ
安定な運転を行うことができる。
【００１８】実施の形態３ 図３に実施の形態３にかかる能動型高調波抑制装置の構
成を示す。図３装置は、従来図５の可変電流源５，６の
制御部を入れ替えたものである。即ち、電流検出器ＣＴ
１で検出した電源側電流ＩＳからフィルタＦＩＬ２でそ
の高調波成分ＩＳｈ１を検出し、この電流ＩＳｈ１と電
圧検出器ＰＴ１で検出した電圧ＥＳ１からフィルタＦＩ
Ｌ３で高調波成分ＥＳｈ１を検出し、積分器ＩＮＴで積
分し、フィルタＦＩＬ４で直流分を除去した成分ＥＳｈ
１／ｊωＬＣとの差を減算器Ｓ２で演算し、その差信号
Ｉａｈ１′を電流指令として可変電流源５を制御し、電
流検出器ＣＴ２で検出した負荷側電流ＩＬからフィルタ
ＦＩＬ１でその高調波成分ＩＬｈを検出し、この成分を
電流指令Ｉａｈ２′として負荷側可変電流源６を制御す
る。
成を示す。図３装置は、従来図５の可変電流源５，６の
制御部を入れ替えたものである。即ち、電流検出器ＣＴ
１で検出した電源側電流ＩＳからフィルタＦＩＬ２でそ
の高調波成分ＩＳｈ１を検出し、この電流ＩＳｈ１と電
圧検出器ＰＴ１で検出した電圧ＥＳ１からフィルタＦＩ
Ｌ３で高調波成分ＥＳｈ１を検出し、積分器ＩＮＴで積
分し、フィルタＦＩＬ４で直流分を除去した成分ＥＳｈ
１／ｊωＬＣとの差を減算器Ｓ２で演算し、その差信号
Ｉａｈ１′を電流指令として可変電流源５を制御し、電
流検出器ＣＴ２で検出した負荷側電流ＩＬからフィルタ
ＦＩＬ１でその高調波成分ＩＬｈを検出し、この成分を
電流指令Ｉａｈ２′として負荷側可変電流源６を制御す
る。
【００１９】図１，図２あるいは従来図５の装置におい
て、電源側可変電流源５の流す電流は、 Ｉａｈ１＝ＥＳｈ１／（ｓ・ＬＣ） であるのに対して、負荷側可変電源６の流す電流は、 Ｉａｈ２＝−ＩＬ−ＥＳｈ１／（ｓ・ＬＣ） であり、負荷側の方がより大きな可変電流源を必要とす
るが、この実施の形態のように可変電流源５と６の制御
部を入れ替えることによって、負荷側の可変電流源６の
容量を小さくすることができるので、負荷側に容量の大
きな可変電流源を設置することが難しい場合に有利であ
る。
て、電源側可変電流源５の流す電流は、 Ｉａｈ１＝ＥＳｈ１／（ｓ・ＬＣ） であるのに対して、負荷側可変電源６の流す電流は、 Ｉａｈ２＝−ＩＬ−ＥＳｈ１／（ｓ・ＬＣ） であり、負荷側の方がより大きな可変電流源を必要とす
るが、この実施の形態のように可変電流源５と６の制御
部を入れ替えることによって、負荷側の可変電流源６の
容量を小さくすることができるので、負荷側に容量の大
きな可変電流源を設置することが難しい場合に有利であ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２１】（１）高調波電圧補償用可変電源の制御部
の積分器の後段にハイパスフィルタを接続したので、積
分器から出力される電圧補償分電流指令値から直流成分
が除去されるので、三相不衡時にも安定制御が可能とな
る。
の積分器の後段にハイパスフィルタを接続したので、積
分器から出力される電圧補償分電流指令値から直流成分
が除去されるので、三相不衡時にも安定制御が可能とな
る。
【００２２】（２）高調波電流抑制用可変電流源の電流
指令値として高調波電圧補償用可変電流源の制御部から
の電圧補償分電流指令値を用いることで、電圧補正に必
要な電流をノイズ等の影響を受けずに過不足なく流すこ
とができるので、安定した運転ができる。また、高調波
電流抑制用可変電流源制御用の電流検出器やフィルタが
不要となる。
指令値として高調波電圧補償用可変電流源の制御部から
の電圧補償分電流指令値を用いることで、電圧補正に必
要な電流をノイズ等の影響を受けずに過不足なく流すこ
とができるので、安定した運転ができる。また、高調波
電流抑制用可変電流源制御用の電流検出器やフィルタが
不要となる。
【００２３】（３）負荷側と電源側の可変電流源の役割
を替えることによって、負荷側の変換器の容量を小さく
することが可能となる。
を替えることによって、負荷側の変換器の容量を小さく
することが可能となる。
【図１】実施の形態１にかかる高調波抑制装置の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図２】実施の形態２にかかる高調波抑制装置の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図３】実施の形態３にかかる高調波抑制装置の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図４】従来高調波電流抑制装置の構成を示すブロック
図。
図。
【図５】従来例にかかる高調波抑制装置の構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図６】可変電流源主回路図。
１…電源 ２…負荷 ３，５，６…可変電流源 ４…リアクトル（ＬＣ） ＣＴ１，ＣＴ２…電流検出器 ＰＴ１…電圧検出器 ＦＩＬ１〜ＦＩＬ３…高調波検出用フィルタ ＦＩＬ４…直流分除去用フィルタ ＩＮＴ…積分器 Ａ１…極性変換器（アンプ） Ｌ…フリッカ除去用フィルタ ＴＢ…トランジスタブリッジ Ｃ…直流電源用コンデンサ ＥＳ…電源電圧 ＥＳ１，ＥＳ２…リアクトルの電源側，負荷側電圧 ＥＳｈ１…電圧ＥＳ１に含まれる高調波分 ＩＳ…電源電流 ＩＳＬｈ…リアクトルを流れる電流の高調波分 ＩＬ…負荷側電流 Ｉａｈ１，Ｉａｈ２…可変電流源５，６の出力する高調
波電流 Ｉａｈ１′，Ｉａｈ２′…可変電流源５，６の電流制御
指令値
波電流 Ｉａｈ１′，Ｉａｈ２′…可変電流源５，６の電流制御
指令値
Claims (3)
- 【請求項１】 電源と負荷との間に高調波電流補償用と
高調波電圧補償用の２つの可変電流源を設け、該２つの
可変電流源の間にリアクトルと、電源電圧の高調波を検
出する電圧検出器を設け、該電圧検出器が検出した電圧
から電圧補償分電流値を演算する高調波電圧補償分演算
器を設けた能動型高調波抑制装置において、 前記高調波電圧補償分演算器の後段に直流成分を除去す
るハイパスフィルタを接続し、各相の補償量を平衡させ
たことを特徴とする能動型高調波抑制装置。 - 【請求項２】 電源と負荷との間に高調波電流補償用と
高調波電圧補償用の２つの可変電流源を設け、該２つの
可変電流源の間にリアクトルと、電源電圧の高調波を検
出する電圧検出器を設け、該電圧検出器が検出した電圧
から電圧補償分電流値を演算する高調波電圧補償分演算
器を設けた能動型高調波抑制装置において、 前記電圧補償分電流指令値の極性を変換する極性変換器
を設け、極性変換器の出力信号を前記高調波電流抑制用
可変電流源の電流指令値とした、ことを特徴とする能動
型高調波抑制装置。 - 【請求項３】 電源と負荷との間に直列にリアクトルを
設け、電源側に高調波電圧補償用可変電流源を接続し、
負荷側に高調波電流補償用可変電流源を接続して構成、
負荷側可変電流源の容量を小さくしたことを特徴とする
能動型高調波抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9065686A JPH10262337A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 能動型高調波抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9065686A JPH10262337A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 能動型高調波抑制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10262337A true JPH10262337A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13294149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9065686A Pending JPH10262337A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 能動型高調波抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10262337A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008263759A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toshiba Corp | 偏磁抑制制御装置 |
| EP4064496A4 (en) * | 2020-05-19 | 2023-07-26 | China Crec Railway Electrification Bureau Group | POWER QUALITY DETERMINATION METHOD AND APPARATUS IN A POWER NETWORK, DEVICE AND STORAGE MEDIUM |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP9065686A patent/JPH10262337A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008263759A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toshiba Corp | 偏磁抑制制御装置 |
| EP4064496A4 (en) * | 2020-05-19 | 2023-07-26 | China Crec Railway Electrification Bureau Group | POWER QUALITY DETERMINATION METHOD AND APPARATUS IN A POWER NETWORK, DEVICE AND STORAGE MEDIUM |
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