JPH11136862A - 無効電力補償装置の制御装置 - Google Patents
無効電力補償装置の制御装置Info
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- JPH11136862A JPH11136862A JP9300752A JP30075297A JPH11136862A JP H11136862 A JPH11136862 A JP H11136862A JP 9300752 A JP9300752 A JP 9300752A JP 30075297 A JP30075297 A JP 30075297A JP H11136862 A JPH11136862 A JP H11136862A
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無効電力補償装置による補償において系統母
線と異なる制御電圧検出母線の電流及び電圧で補償する
場合、系統母線との間のインピーダンス分による電圧差
が生じ、電圧補償量に誤差が生じる。 【解決手段】 補償用無効電力を発生して系統安定化及
び電圧変動抑制を行う無効電力補償装置３の制御装置に
おいて、系統母線２と異なる無効電力補償装置３の設置
母線を制御電圧検出母線４とする場合、検出母線電流Ｉ
から高調波分を除去して所定のインピーダンス相当値を
乗じた電圧補正信号Ｖｏを出力する補正制御回路５を用
い、検出母線４と系統母線２との間のインピーダンス分
により生じる電圧降下分を補正信号Ｖｏで補正して無効
電力補償する。
線と異なる制御電圧検出母線の電流及び電圧で補償する
場合、系統母線との間のインピーダンス分による電圧差
が生じ、電圧補償量に誤差が生じる。 【解決手段】 補償用無効電力を発生して系統安定化及
び電圧変動抑制を行う無効電力補償装置３の制御装置に
おいて、系統母線２と異なる無効電力補償装置３の設置
母線を制御電圧検出母線４とする場合、検出母線電流Ｉ
から高調波分を除去して所定のインピーダンス相当値を
乗じた電圧補正信号Ｖｏを出力する補正制御回路５を用
い、検出母線４と系統母線２との間のインピーダンス分
により生じる電圧降下分を補正信号Ｖｏで補正して無効
電力補償する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サイリスタ制御リ
アクトル、サイリスタ制御コンデンサ等で構成され、電
力系統の無効電力を補償して系統安定化及び電圧変動抑
制を行う無効電力補償装置の制御装置に関するものであ
る。
アクトル、サイリスタ制御コンデンサ等で構成され、電
力系統の無効電力を補償して系統安定化及び電圧変動抑
制を行う無効電力補償装置の制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】変電所等の系統電源から系統母線を通し
て負荷に給電する電力系統等では、無効電力変動により
系統電圧変動を引き起こす大容量のアーク炉、電車負
荷、鉄鋼圧延負荷等の変動負荷に対しては、系統電源と
その変動負荷との間に変動負荷による無効電力を補償す
る無効電力補償装置を設けており、その一例として他励
式無効電力補償装置（他励式ＳＶＣ）を図３の一般的系
統の等価回路を参照して次に示す。図において（Ｖｓ）
は系統電源、（Ｘｓ）は系統インピーダンス、（ＣＴ
ａ）は負荷電流検出用変流器、（ＰＴａ）は系統電圧検
出用変圧器、（Ｔ）は系統連系用変圧器、（１）は変動
負荷、（２）は系統母線、（３）は他励式無効電力補償
装置である。
て負荷に給電する電力系統等では、無効電力変動により
系統電圧変動を引き起こす大容量のアーク炉、電車負
荷、鉄鋼圧延負荷等の変動負荷に対しては、系統電源と
その変動負荷との間に変動負荷による無効電力を補償す
る無効電力補償装置を設けており、その一例として他励
式無効電力補償装置（他励式ＳＶＣ）を図３の一般的系
統の等価回路を参照して次に示す。図において（Ｖｓ）
は系統電源、（Ｘｓ）は系統インピーダンス、（ＣＴ
ａ）は負荷電流検出用変流器、（ＰＴａ）は系統電圧検
出用変圧器、（Ｔ）は系統連系用変圧器、（１）は変動
負荷、（２）は系統母線、（３）は他励式無効電力補償
装置である。
【０００３】上記負荷（１）はアーク炉等の無効電力を
発生するもので、系統母線（２）を介して系統電源（Ｖ
ｓ）に接続される。無効電力補償装置（３）は変圧器
（Ｔ）を介して系統母線（２）に接続することにより系
統電源（Ｖｓ）に系統インピーダンス（Ｘｓ）を介して
負荷（１）に並列に接続される。そして、負荷（１）の
無効電流成分（無効電力）と逆位相の無効電流成分を持
つ補償電流を生成し、負荷（１）の無効電流成分を補償
電流の無効電流成分により打ち消し補償するもので、負
荷（１）の無効電流成分に応じて補償電流を最適値に設
定するための制御部を具備する。
発生するもので、系統母線（２）を介して系統電源（Ｖ
ｓ）に接続される。無効電力補償装置（３）は変圧器
（Ｔ）を介して系統母線（２）に接続することにより系
統電源（Ｖｓ）に系統インピーダンス（Ｘｓ）を介して
負荷（１）に並列に接続される。そして、負荷（１）の
無効電流成分（無効電力）と逆位相の無効電流成分を持
つ補償電流を生成し、負荷（１）の無効電流成分を補償
電流の無効電流成分により打ち消し補償するもので、負
荷（１）の無効電流成分に応じて補償電流を最適値に設
定するための制御部を具備する。
【０００４】上記無効電力補償装置（３）はＴＣＲ（Ｔ
ｈｙｒｉｓｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅａｃｔ
ｏｒ）型とＴＳＣ（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ Ｓｗｉｔｃｈ
ｅｄＣａｐａｃｉｔｏｒ）型とに大別される。ＴＣＲ型
は、遅相無効電力を発生するＴＣＲと、進相無効電力を
発生するフィルタ（ＦＣ）とを系統母線（２）に並列接
続した構成を有し、ＴＣＲは変圧器と直列リアクトルを
接続したもの（又は、高インピーダンス変圧器）とサイ
リスタとから構成される。又、フィルタ（ＦＣ）は進相
コンデンサ及びこのコンデンサとの共振により母線
（２）の高調波を吸収する直列リアクトルから構成され
る。
ｈｙｒｉｓｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅａｃｔ
ｏｒ）型とＴＳＣ（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ Ｓｗｉｔｃｈ
ｅｄＣａｐａｃｉｔｏｒ）型とに大別される。ＴＣＲ型
は、遅相無効電力を発生するＴＣＲと、進相無効電力を
発生するフィルタ（ＦＣ）とを系統母線（２）に並列接
続した構成を有し、ＴＣＲは変圧器と直列リアクトルを
接続したもの（又は、高インピーダンス変圧器）とサイ
リスタとから構成される。又、フィルタ（ＦＣ）は進相
コンデンサ及びこのコンデンサとの共振により母線
（２）の高調波を吸収する直列リアクトルから構成され
る。
【０００５】そして、負荷変動による無効電力（Ｑａ）
に対してＴＣＲの発生する無効電力（Ｑｔ）をサイリス
タの位相制御により増減して（Ｑａ＋Ｑｔ）を一定化す
ると同時に、進相コンデンサが発生する一定の進相無効
電力（−Ｑｃ）により力率を改善し、系統の無効電力変
動を連続的に補償する。又、ＴＣＲ型の場合、半サイク
ルに一回の指令値を出力して制御角度を設定し、リアク
トル電流を連続的に位相制御して無効電力変動を補償す
る。又、ＴＳＣ型は系統電源（２）に負荷（１）に並列
接続した複数の進相コンデンサをサイリスタスイッチで
ＯＮ、ＯＦＦ制御し、階段状進相無効電力を発生して系
統の無効電力変動を段階的に補償する。この時、ＴＳＣ
型の場合、補償したい無効電力変動によってコンデンサ
を数段に群分けし、コンデンサを入切り制御して階段状
に制御する。又、より細かい制御をしようとすれば、コ
ンデンサの群分け数を更に増加すれば良い。又、制御部
は変流器（ＣＴａ）及び変圧器（ＰＴａ）の各出力が入
力し、負荷電流及び系統電圧を演算して無効電力補償装
置（３）のサイリスタに出力指令用点弧パルスを連続的
に送出し、進相及び遅相の補償用無効電力（Ｑ）を出力
制御する。
に対してＴＣＲの発生する無効電力（Ｑｔ）をサイリス
タの位相制御により増減して（Ｑａ＋Ｑｔ）を一定化す
ると同時に、進相コンデンサが発生する一定の進相無効
電力（−Ｑｃ）により力率を改善し、系統の無効電力変
動を連続的に補償する。又、ＴＣＲ型の場合、半サイク
ルに一回の指令値を出力して制御角度を設定し、リアク
トル電流を連続的に位相制御して無効電力変動を補償す
る。又、ＴＳＣ型は系統電源（２）に負荷（１）に並列
接続した複数の進相コンデンサをサイリスタスイッチで
ＯＮ、ＯＦＦ制御し、階段状進相無効電力を発生して系
統の無効電力変動を段階的に補償する。この時、ＴＳＣ
型の場合、補償したい無効電力変動によってコンデンサ
を数段に群分けし、コンデンサを入切り制御して階段状
に制御する。又、より細かい制御をしようとすれば、コ
ンデンサの群分け数を更に増加すれば良い。又、制御部
は変流器（ＣＴａ）及び変圧器（ＰＴａ）の各出力が入
力し、負荷電流及び系統電圧を演算して無効電力補償装
置（３）のサイリスタに出力指令用点弧パルスを連続的
に送出し、進相及び遅相の補償用無効電力（Ｑ）を出力
制御する。
【０００６】上記構成によれば、変圧器（ＰＴａ）、変
流器（ＣＴａ）で母線電圧或いは負荷電流を検出し、負
荷変動による系統の無効電力変動や電圧変動を検知する
と、それらを抑制する補償用無効電力（Ｑ）を他励式Ｓ
ＶＣ（３）から変圧器（Ｔ）を介して系統母線（２）に
出力し、補償用無効電力（Ｑ）によって負荷変動による
無効電力（Ｑａ）を打ち消し補償する。
流器（ＣＴａ）で母線電圧或いは負荷電流を検出し、負
荷変動による系統の無効電力変動や電圧変動を検知する
と、それらを抑制する補償用無効電力（Ｑ）を他励式Ｓ
ＶＣ（３）から変圧器（Ｔ）を介して系統母線（２）に
出力し、補償用無効電力（Ｑ）によって負荷変動による
無効電力（Ｑａ）を打ち消し補償する。
【０００７】ここで、他励式無効電力補償装置（３）に
より系統母線（２）の電圧変動を補償する際、何らかの
理由、例えば装置と系統母線（２）との距離が離れてい
たり、或いは自己完結が目的の装置で系統母線（２）と
の取り合わせをしない場合、例えば図４に示すように、
無効電力補償装置（３）の設置線を制御電圧検出母線
（４）とし、検出母線（４）に変圧器（ＰＴｂ）を接続
して検出点（Ｂ）の電圧（Ｖｒ）で補償する。
より系統母線（２）の電圧変動を補償する際、何らかの
理由、例えば装置と系統母線（２）との距離が離れてい
たり、或いは自己完結が目的の装置で系統母線（２）と
の取り合わせをしない場合、例えば図４に示すように、
無効電力補償装置（３）の設置線を制御電圧検出母線
（４）とし、検出母線（４）に変圧器（ＰＴｂ）を接続
して検出点（Ｂ）の電圧（Ｖｒ）で補償する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、無効電力補償装置（３）による補償において系統母
線（２）と異なる制御電圧検出母線（４）の電圧（Ｖ
ｒ）で補償する場合、系統母線（２）との間に変圧器
（Ｔ）のインピーダンス分による電圧差（ΔＶ＝Ｚ・
Ｉ、但し、Ｚ：変圧器のインピーダンス分、Ｉ：ＳＶＣ
出力電流）が生じ、電圧制御の場合、電圧補償量に誤差
が生じる点である。
は、無効電力補償装置（３）による補償において系統母
線（２）と異なる制御電圧検出母線（４）の電圧（Ｖ
ｒ）で補償する場合、系統母線（２）との間に変圧器
（Ｔ）のインピーダンス分による電圧差（ΔＶ＝Ｚ・
Ｉ、但し、Ｚ：変圧器のインピーダンス分、Ｉ：ＳＶＣ
出力電流）が生じ、電圧制御の場合、電圧補償量に誤差
が生じる点である。
【０００９】本発明の目的は、系統母線（２）と異なる
無効電力補償装置（３）の設置母線を制御電圧検出母線
（４）とする場合、両母線間のインピーダンス分による
電圧降下分を補正する無効電力補償装置の制御装置を提
供することである。
無効電力補償装置（３）の設置母線を制御電圧検出母線
（４）とする場合、両母線間のインピーダンス分による
電圧降下分を補正する無効電力補償装置の制御装置を提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、系統電源と負
荷との間に接続され、その負荷の無効電流成分と逆位相
の無効電流成分を持つ補償電流を生成し、負荷の無効電
流成分を上記補償電流の無効電流成分により打ち消し補
償して系統安定化及び電圧変動抑制を行う無効電力補償
装置の制御装置において、系統母線と異なる上記無効電
力補償装置の設置母線を制御電圧検出母線とする場合、
上記検出母線電流から高調波分を除去して所定のインピ
ーダンス相当値を乗じた電圧補正信号を出力する補正制
御回路を用い、上記検出母線と系統母線との間のインピ
ーダンス分により生じる電圧降下分を上記補正信号で補
正して無効電力補償することを特徴とする。
荷との間に接続され、その負荷の無効電流成分と逆位相
の無効電流成分を持つ補償電流を生成し、負荷の無効電
流成分を上記補償電流の無効電流成分により打ち消し補
償して系統安定化及び電圧変動抑制を行う無効電力補償
装置の制御装置において、系統母線と異なる上記無効電
力補償装置の設置母線を制御電圧検出母線とする場合、
上記検出母線電流から高調波分を除去して所定のインピ
ーダンス相当値を乗じた電圧補正信号を出力する補正制
御回路を用い、上記検出母線と系統母線との間のインピ
ーダンス分により生じる電圧降下分を上記補正信号で補
正して無効電力補償することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係る無効電力補償装置の
制御装置の実施の形態を図１及び図２を参照して以下に
説明する。図において図４に示す部分と同一部分には同
一参照符号を付してその説明を省略する。相違する点
は、図１に示すように、制御電圧検出母線（４）となる
無効電力補償装置設置母線に変流器（ＣＴｂ）及び変圧
器（ＰＴｂ）を介して補正制御回路（５）を付加したこ
とである。
制御装置の実施の形態を図１及び図２を参照して以下に
説明する。図において図４に示す部分と同一部分には同
一参照符号を付してその説明を省略する。相違する点
は、図１に示すように、制御電圧検出母線（４）となる
無効電力補償装置設置母線に変流器（ＣＴｂ）及び変圧
器（ＰＴｂ）を介して補正制御回路（５）を付加したこ
とである。
【００１２】上記補正制御回路（５）は、図２に示すよ
うに、絶対値回路（Ｙａ）（Ｙｂ）（Ｙｃ）と総和回路
（Ｓａ）と低域濾波器（６）とゲイン調整部（７）と加
算器（８）とを具備する。上記絶対値回路（Ｙａ）（Ｙ
ｂ）（Ｙｃ）は、変流器（ＣＴｂ）から検出した検出母
線電流（ＳＶＣ出力電流）（Ｉ）の各相電流（Ｉｕ）
（Ｉｖ）（Ｉｗ）の絶対値（Ｉｕ’）（Ｉｖ’）（Ｉ
ｗ’）を出力する。総和回路（Ｓａ）は、各相電流（Ｉ
ｕ）（Ｉｖ）（Ｉｗ）の絶対値（Ｉｕ’）（Ｉｖ’）
（Ｉｗ’）を合成した電流（Ｉａ）を出力する。低域濾
波器（６）は、合成電流（Ｉａ）から高調波分を除去し
た電流（Ｉｂ）を出力する。ゲイン調整部（７）は電流
（Ｉｂ）に所定のインピーダンス相当値（Ｚ）を乗じた
電圧信号（Ｖａ）を出力して変圧器（Ｔ）のインピーダ
ンス降下分を補正する。加算器（８）は、制御電圧検出
母線（４）の検出点（Ｂ）から変圧器（ＰＴｂ）で検出
した検出母線各相電圧（Ｖｕ）（Ｖｖ）（Ｖｗ）の絶対
値（Ｖｕ’）（Ｖｖ’）（Ｖｗ’）を総和回路（Ｓｂ）
で合成した合成電圧（検出母線電圧）（Ｖｒ）と電圧信
号（Ｖａ）とを加算した補正信号（Ｖｏ）を無効電力制
御部に送出する。
うに、絶対値回路（Ｙａ）（Ｙｂ）（Ｙｃ）と総和回路
（Ｓａ）と低域濾波器（６）とゲイン調整部（７）と加
算器（８）とを具備する。上記絶対値回路（Ｙａ）（Ｙ
ｂ）（Ｙｃ）は、変流器（ＣＴｂ）から検出した検出母
線電流（ＳＶＣ出力電流）（Ｉ）の各相電流（Ｉｕ）
（Ｉｖ）（Ｉｗ）の絶対値（Ｉｕ’）（Ｉｖ’）（Ｉ
ｗ’）を出力する。総和回路（Ｓａ）は、各相電流（Ｉ
ｕ）（Ｉｖ）（Ｉｗ）の絶対値（Ｉｕ’）（Ｉｖ’）
（Ｉｗ’）を合成した電流（Ｉａ）を出力する。低域濾
波器（６）は、合成電流（Ｉａ）から高調波分を除去し
た電流（Ｉｂ）を出力する。ゲイン調整部（７）は電流
（Ｉｂ）に所定のインピーダンス相当値（Ｚ）を乗じた
電圧信号（Ｖａ）を出力して変圧器（Ｔ）のインピーダ
ンス降下分を補正する。加算器（８）は、制御電圧検出
母線（４）の検出点（Ｂ）から変圧器（ＰＴｂ）で検出
した検出母線各相電圧（Ｖｕ）（Ｖｖ）（Ｖｗ）の絶対
値（Ｖｕ’）（Ｖｖ’）（Ｖｗ’）を総和回路（Ｓｂ）
で合成した合成電圧（検出母線電圧）（Ｖｒ）と電圧信
号（Ｖａ）とを加算した補正信号（Ｖｏ）を無効電力制
御部に送出する。
【００１３】上記構成に基づき本発明の動作を次に説明
する。まず系統母線（２）と異なる無効電力補償装置
（３）の設置母線を制御電圧検出母線（４）とする場
合、補正制御回路（５）において検出母線（４）の検出
母線電流（Ｉ）から高調波分を除去して所定のインピー
ダンス相当値（Ｚ）を乗じた電圧信号（Ｖａ）と検出母
線電圧（Ｖｒ）とを加算した補正信号（Ｖｏ）を出力し
て無効電力制御部に送出する。それにより検出母線電圧
（Ｖｒ）に変圧器（Ｔ）によって生じる電圧降下分を補
償することで無効電力補償電圧を補正する。
する。まず系統母線（２）と異なる無効電力補償装置
（３）の設置母線を制御電圧検出母線（４）とする場
合、補正制御回路（５）において検出母線（４）の検出
母線電流（Ｉ）から高調波分を除去して所定のインピー
ダンス相当値（Ｚ）を乗じた電圧信号（Ｖａ）と検出母
線電圧（Ｖｒ）とを加算した補正信号（Ｖｏ）を出力し
て無効電力制御部に送出する。それにより検出母線電圧
（Ｖｒ）に変圧器（Ｔ）によって生じる電圧降下分を補
償することで無効電力補償電圧を補正する。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、無効電力補償装置によ
る無効電力変動補償において、系統母線と異なる無効電
力補償装置の設置母線を制御電圧検出母線とする場合、
無効電力補償装置に補正制御回路を付加して両母線間の
インピーダンス分による電圧降下分を補正したから、系
統母線から系統電圧を直接、検出しなくても異なる母線
の無効電力補償装置の設置母線の検出電圧で上記電圧降
下分を補償しながら無効電力補償装置を制御出来る。
る無効電力変動補償において、系統母線と異なる無効電
力補償装置の設置母線を制御電圧検出母線とする場合、
無効電力補償装置に補正制御回路を付加して両母線間の
インピーダンス分による電圧降下分を補正したから、系
統母線から系統電圧を直接、検出しなくても異なる母線
の無効電力補償装置の設置母線の検出電圧で上記電圧降
下分を補償しながら無効電力補償装置を制御出来る。
【図１】本発明に係る無効電力補償装置の制御装置の実
施の形態を示す主回路構成図。
施の形態を示す主回路構成図。
【図２】本発明に係る補正制御回路を示す回路ブロック
図。
図。
【図３】無効電力補償装置の一般的系統を示す等価回路
図。
図。
【図４】系統母線と異なる無効電力補償装置の設置母線
を制御電圧検出母線とする場合の無効電力補償装置の一
般的系統を示す等価回路図。
を制御電圧検出母線とする場合の無効電力補償装置の一
般的系統を示す等価回路図。
１ 変動負荷 ２ 系統母線 ３ 無効電力補償装置 ４ 制御電圧検出母線 ５ 補正制御回路 Ｔ 系統連系用変圧器 ＣＴｂ 変流器 ＰＴｂ 変圧器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 武司 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式社内
Claims (1)
- 【請求項１】 系統電源と負荷との間に接続され、その
負荷の無効電流成分と逆位相の無効電流成分を持つ補償
電流を生成し、負荷の無効電流成分を上記補償電流の無
効電流成分により打ち消し補償する無効電力補償装置の
制御装置において、 系統母線と異なる上記無効電力補償装置の設置母線を制
御電圧検出母線とする場合、上記検出母線電流から高調
波分を除去して所定のインピーダンス相当値を乗じた電
圧補正信号を出力する補正制御回路を用い、上記検出母
線と系統母線との間のインピーダンス分により生じる電
圧降下分を上記補正信号で補正して無効電力補償するこ
とを特徴とする無効電力補償装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30075297A JP3447933B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 無効電力補償装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30075297A JP3447933B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 無効電力補償装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11136862A true JPH11136862A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3447933B2 JP3447933B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=17888677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30075297A Expired - Fee Related JP3447933B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 無効電力補償装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3447933B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006081286A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電力変換装置の連系変圧器の一次電圧推定方法とその装置 |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP30075297A patent/JP3447933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006081286A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電力変換装置の連系変圧器の一次電圧推定方法とその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3447933B2 (ja) | 2003-09-16 |
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