(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に設置された保護リレーおよび遮断器を含めて電力系統の接続関係を表す接続データを記憶した接続データ記憶手段と、
電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ記憶手段により記憶された接続データが表す接続関係に基づいて特定する第１の動作リレー特定手段と、
電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ記憶手段により記憶された接続データを用いたリレー応動解析結果に基づいて特定する第２の動作リレー特定手段と、
前記第１の動作リレー特定手段により特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序ならびに前記第２の動作リレー特定手段により特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序が一致するか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定し、判定結果を出力する協調判定手段と
を備えたことを特徴とする保護リレー協調支援装置。
【請求項２】
前記第１の動作リレー特定手段は、
事故点から末端までの全経路を前記接続関係に基づいて抽出する全経路抽出手段と、
前記全経路抽出手段により抽出された全経路の中から末端が電源である経路を抽出する電流源経路抽出手段と、
前記電流源経路抽出手段により抽出された経路に対して動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を特定する保護リレー特定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の保護リレー協調支援装置。
【請求項３】
前記協調判定手段は、保護リレーの動作順序が異なる場合には、整定不良と判定することを特徴とする請求項１または２に記載の保護リレー協調支援装置。
【請求項４】
事故点に最も近い遮断器を前記接続関係に基づいて特定する第１の遮断器特定手段と、
トリップする遮断器を前記リレー応動解析結果に基づいて特定する第２の遮断器特定手段とをさらに備え、
前記協調判定手段は、前記第１の遮断器特定手段が特定した遮断器と前記第２の遮断器特定手段が特定した遮断器とが異なる場合にはリレー不良と判定することを特徴とする請求項１、２または３に記載の保護リレー協調支援装置。
【請求項５】
前記保護リレー特定手段は、前記電流源経路抽出手段により抽出された経路が複数ある場合には、供給する事故電流の大きさに基づいて複数の経路間の動作順序を特定し、
前記第２の動作リレー特定手段は、リレー応動解析結果に基づいて複数の経路間の動作順序を特定し、
前記協調判定手段は、前記保護リレー特定手段により特定された複数の経路間の動作順序と前記第２の動作リレー特定手段により特定された複数の経路間の動作順序が一致するか否かを判定し、一致しない場合には複数の経路間の動作順序が一致しないことを出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の保護リレー協調支援装置。
【請求項６】
前記保護リレー特定手段は、前記電流源経路抽出手段により抽出された経路が複数ある場合には、電源の所有者に基づいて保護リレーの動作順序を特定し、
前記第２の動作リレー特定手段は、リレー応動解析結果に基づいて複数の経路間の動作順序を特定し、
前記協調判定手段は、前記保護リレー特定手段により特定された複数の経路間の動作順序と前記第２の動作リレー特定手段により特定された複数の経路間の動作順序が一致するか否かを判定し、一致しない場合には複数の経路間の動作順序が一致しないことを出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の保護リレー協調支援装置。
【請求項７】
電力系統に設置された保護リレーおよび遮断器を含めて電力系統の接続関係を表す接続データを記憶装置に格納する接続データ格納ステップと、
電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ格納ステップにより格納された接続データが表す接続関係に基づいて特定する第１の動作リレー特定ステップと、
電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ格納ステップにより格納された接続データを用いたリレー応動解析結果に基づいて特定する第２の動作リレー特定ステップと、
前記第１の動作リレー特定ステップにより特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序ならびに前記第２の動作リレー特定ステップにより特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序が一致するか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定し、判定結果を出力する協調判定ステップと
を含んだことを特徴とする保護リレー協調支援方法。
【請求項８】
電力系統に設置された保護リレーおよび遮断器を含めて電力系統の接続関係を表す接続データを記憶装置に格納する接続データ格納手順と、
電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ格納手順により格納された接続データが表す接続関係に基づいて特定する第１の動作リレー特定手順と、
電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ格納手順により格納された接続データを用いたリレー応動解析結果に基づいて特定する第２の動作リレー特定手順と、
前記第１の動作リレー特定手順により特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序ならびに前記第２の動作リレー特定手順により特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序が一致するか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定し、判定結果を出力する協調判定手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする保護リレー協調支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、保護リレー間の協調確認を支援する保護リレー協調支援装置、保護リレー協調支援方法および保護リレー協調支援プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自由化による分散電源の接続機会の増加、マイクログリッドや需要地系統など新しい形態の系統の出現や供給形態の多様化などにより系統の潮流状態の不確実性、潮流の偏在、変則系統での運用機会の増加が考えられる。このように保護リレーを取り巻く環境はより厳しくなることが予想されている。
【０００３】
こうした状況の下においても大規模停電を防止するために、リレーシステムにおいては動作責務あるいは不動作責務を遂行できる整定、運用方法の確認が重要である。このため、保護リレーの整定を支援する技術が開発されている（例えば、非特許文献１および２参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】横井浩一  「保護リレー整定支援ツールの開発」、中部電力技術開発ニュース、Ｎ０．１２０／２００６年５月
【非特許文献２】矢口智、田口研介、桑折真一、小山敬之、京本寿美恵、押田秀治：「系統保護リレー整定支援システムの高度化」、平成１５年電気学会全国大会、ｐｐ４４９−４５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、保護リレーに対しては、整定確認に加えて、一部の保護リレーや遮断器などの機器の不具合を伴う場合にも事故波及を防止するように、保護リレー間で協調が図られていることが求められる。したがって、保護リレー間の協調確認をいかに支援するかが課題となっている。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による課題を解消するためになされたものであり、保護リレー間の協調確認を支援することができる保護リレー協調支援装置、保護リレー協調支援方法および保護リレー協調支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、電力系統に設置された保護リレーおよび遮断器を含めて電力系統の接続関係を表す接続データを記憶した接続データ記憶手段と、電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ記憶手段により記憶された接続データが表す接続関係に基づいて特定する第１の動作リレー特定手段と、電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ記憶手段により記憶された接続データを用いたリレー応動解析結果に基づいて特定する第２の動作リレー特定手段と、前記第１の動作リレー特定手段により特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序ならびに前記第２の動作リレー特定手段により特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序が一致するか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定し、判定結果を出力する協調判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、電力系統に設置された保護リレーおよび遮断器を含めて電力系統の接続関係を表す接続データを記憶装置に格納する接続データ格納ステップと、電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ格納ステップにより格納された接続データが表す接続関係に基づいて特定する第１の動作リレー特定ステップと、電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ格納ステップにより格納された接続データを用いたリレー応動解析結果に基づいて特定する第２の動作リレー特定ステップと、前記第１の動作リレー特定ステップにより特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序ならびに前記第２の動作リレー特定ステップにより特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序が一致するか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定し、判定結果を出力する協調判定ステップとを含んだことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、電力系統に設置された保護リレーおよび遮断器を含めて電力系統の接続関係を表す接続データを記憶装置に格納する接続データ格納手順と、電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ格納手順により格納された接続データが表す接続関係に基づいて特定する第１の動作リレー特定手順と、電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序を前記接続データ格納手順により格納された接続データを用いたリレー応動解析結果に基づいて特定する第２の動作リレー特定手順と、前記第１の動作リレー特定手順により特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序ならびに前記第２の動作リレー特定手順により特定された保護リレーおよび当該保護リレーの動作順序が一致するか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定し、判定結果を出力する協調判定手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１０】
かかる発明によれば、電力系統に設置された保護リレーおよび遮断器を含めて電力系統の接続関係を表す接続データを記憶し、電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび保護リレーの動作順序を接続データが表す接続関係に基づいて特定し、電力系統に事故が発生した場合に動作する保護リレーおよび保護リレーの動作順序を接続データを用いたリレー応動解析結果に基づいて特定し、特定した二組の保護リレーおよび保護リレーの動作順序が一致するか否かに基づいて保護リレー間の協調が良好であるか否かを判定し、判定結果を出力するよう構成したので、保護リレー間の協調が良好であるか否かの把握を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、保護リレー間の協調が良好であるか否かの把握を容易にし、保護リレー間の協調確認を支援することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る保護リレー協調支援装置、保護リレー協調支援方法および保護リレー協調支援プログラムの好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
まず、本実施例に係る保護リレー協調支援装置の構成について説明する。図１は、本実施例に係る保護リレー協調支援装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この保護リレー協調支援装置１００は、接続データ生成部１１０と、接続テーブル１２０と、経路抽出部１３０と、電流源経路抽出部１４０と、動作リレー抽出部１５０と、ＣＢ抽出部１６０と、リレー応動解析部１７０と、トリップ情報抽出部１８０と、協調判定部１９０とを有する。
【００１４】
接続データ生成部１１０は、磁気ディスク装置に格納されたファイルから系統データおよびリレーデータを読み込んで電力系統の接続関係を表す接続データを生成し、生成した接続データを接続テーブル１２０に格納する処理部である。
【００１５】
接続テーブル１２０は、接続データ生成部１１０により生成された接続データを記憶する記憶部である。この接続テーブル１２０は、図２に示すように、電力系統の接続関係をNodeとBranchで表現する。また、この接続テーブル１２０は、電力系統に設置されているＣＢ（遮断器）および保護リレーの情報を記憶する。
【００１６】
経路抽出部１３０は、ユーザによって指定された事故点および接続テーブル１２０に記憶された接続データを用いて、事故点から末端（発電機、負荷）までの全経路を電力系統の接続関係を辿ることによって抽出する処理部である。また、この経路抽出部１３０は、各経路に設置された保護リレーおよびＣＢを抽出する。
【００１７】
電流源経路抽出部１４０は、経路抽出部１３０により抽出された経路のうち終端が電源であるものを抽出する処理部である。この経路抽出部１３０は、終端が電源である経路が複数ある場合には、複数の経路を抽出する。
【００１８】
動作リレー抽出部１５０は、電流源経路抽出部１４０により抽出された各経路に沿って設置されている保護リレーのうち、ユーザによって指定された事故種類に対して動作する保護リレーを抽出する処理部である。
【００１９】
また、この動作リレー抽出部１５０は、各経路から抽出した保護リレーを経路ごとに事故点から順番に並べる。また、この動作リレー抽出部１５０は、電流源経路抽出部１４０により抽出された経路が複数ある場合には、供給する事故電流の大きさに基づいて、動作する経路の順番を特定する。すなわち、各経路で最初に動作する保護リレーに関して経路間の順番を、供給する事故電流の大きさに基づいて特定する。
【００２０】
なお、ここでは、供給する事故電流の大きさに基づいて動作経路の順番を特定することとするが、電源設備が自社設備か否かなど他の方法で動作経路の順番を特定するようにすることもできる。
【００２１】
ＣＢ抽出部１６０は、電流源経路抽出部１４０により抽出された各経路について、経路に沿って設置されているＣＢのうち事故点に最も近いＣＢを抽出し、停電範囲が最小となる遮断方法を提示する処理部である。
【００２２】
リレー応動解析部１７０は、ユーザによって指定された事故点および事故種類ならびに接続テーブル１２０に記憶された接続データを用いてリレー応動解析を行う処理部である。
【００２３】
トリップ情報抽出部１８０は、リレー応動解析部１７０によるリレー応動解析結果を参照して、トリップしたＣＢおよびトリップ信号を出した保護リレーを抽出する処理部である。また、このトリップ情報抽出部１８０は、抽出した保護リレーを時間順に並べる。
【００２４】
協調判定部１９０は、電流源経路抽出部１４０により抽出された各経路について、動作リレー抽出部１５０により並べられた保護リレーの順番とトリップ情報抽出部１８０により並べられた保護リレーの順番が一致しているか否かを判定する処理部である。
【００２５】
また、この協調判定部１９０は、電流源経路抽出部１４０により抽出された各経路について、ＣＢ抽出部１６０により抽出されたトリップＣＢとトリップ情報抽出部１８０により抽出されたトリップＣＢが一致するか否かを判定する。
【００２６】
そして、この協調判定部１９０は、保護リレーの動作順序およびトリップＣＢが一致している場合には、協調は良好であると判定し、一致していない場合には、協調不良と判定する。そして、判定結果を表示装置に表示する。
【００２７】
また、この協調判定部１９０は、協調不良と判定した場合に、保護リレーの動作順序が異なる場合には整定不良と判定し、トリップＣＢが異なる場合には、リレー不良と判定する。そして、判定結果を表示装置に表示する。
【００２８】
また、この協調判定部１９０は、電流源経路抽出部１４０により複数の経路が抽出された場合には、動作リレー抽出部１５０により特定された動作経路の順番とトリップ情報抽出部１８０により特定された動作経路の順番が一致するか否かを判定する。その結果、動作経路の順番が一致しない場合には、動作経路の順番が一致していないことを表示装置に表示する。
【００２９】
このように、この協調判定部１９０が、接続関係に基づく保護リレーの動作順序およびトリップＣＢと応動解析結果に基づく保護リレーの動作順序およびトリップＣＢとを比較することによって、保護リレー間の協調を確認することができる。
【００３０】
次に、本実施例に係る保護リレー協調支援装置１００の処理手順について説明する。図３は、本実施例に係る保護リレー協調支援装置１００の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、接続テーブル１２０には接続データ生成部１１０により生成された接続データが予め格納されているものとする。
【００３１】
図３に示すように、この保護リレー協調支援装置１００は、ユーザによる事故点および事故種類の指定を受け付ける（ステップＳ１）。そして、経路抽出部１３０が、接続テーブル１２０の接続データに基づいて、事故点から末端までの全経路を抽出し（ステップＳ２）、電流源経路抽出部１４０が、全経路の中から終端が電源である経路を抽出する（ステップＳ３）。
【００３２】
そして、電流源経路抽出部１４０により抽出された各経路に対して、動作リレー抽出部１５０が、事故条件すなわち事故点および事故種類に応じて、動作する可能性のある保護リレーを抽出して事故点から順に並べ（ステップＳ４）、ＣＢ抽出部１６０が、事故点に一番近いＣＢを抽出し、停電範囲が最小となる遮断方法を提示する（ステップＳ５）。
【００３３】
そして、リレー応動解析部１７０がリレー応動解析を行い、トリップ情報抽出部１８０が、リレー応動解析結果を参照して、トリップＣＢを抽出するとともに、トリップ信号を出した保護リレーを時間順に並べる（ステップＳ６）。
【００３４】
そして、協調判定部１９０が、電流源経路抽出部１４０により抽出された各経路に対して、接続関係に基づく保護リレーの動作順序およびトリップＣＢと、リレー応動解析結果に基づく保護リレーの動作順序およびトリップＣＢとが一致するか否かを判定し、一致する場合には協調は良好であると判定し、一致しない場合には協調不良と判定する（ステップＳ７）。
【００３５】
また、協調判定部１９０は、協調不良と判定した場合には、保護リレーの動作順序が異なる場合には整定不良であると判定し、トリップＣＢが異なる場合には、リレー不良と判定する（ステップＳ８）。
【００３６】
そして、協調判定部１９０は、判定結果を協調チェック結果として表示装置に表示する。また、協調判定部１９０は、ステップＳ３において複数の経路が抽出された場合には、接続データから特定した動作経路の順番とリレー応動解析結果から特定した動作経路の順番が一致するか否かを判定する（ステップＳ９）。その結果、動作経路の順番が一致しない場合には、動作経路の順番が一致していないことを表示装置に表示する。
【００３７】
このように、協調判定部１９０が、接続関係から抽出される保護リレーの動作順序およびトリップＣＢとリレー応動解析結果から抽出される保護リレーの動作順序およびトリップＣＢが一致するか否かを判定することによって、保護リレー間の協調がとれているか否かを判定することができる。
【００３８】
次に、本実施例に係る保護リレー協調支援装置１００による協調チェック例について説明する。図４は、協調チェックに用いたモデル配電系統を示す図であり、図５は、図４に示す事故点での短絡事故時のリレー応動解析例を示す図である。また、図６に協調チェック結果を示す。
【００３９】
図６に示すように、この例では、接続関係およびリレー応動解析結果の両方から、「ＣＢ−５」がトリップＣＢとして特定され、「ＯＣ−Ｊ」→「ＯＣ−４」→「ＯＣ−ＴＬ」→「ＯＣ−ＴＨ」が保護リレーの動作順序として特定されている。したがって、保護リレー協調支援装置１００は、協調良好と判定している。
【００４０】
上述してきたように、本実施例では、動作リレー抽出部１５０が、接続関係に基づいて保護リレーの動作順序を特定し、ＣＢ抽出部１６０が接続関係に基づいてトリップＣＢを特定する。また、トリップ情報抽出部１８０が、リレー応動解析結果に基づいて保護リレーの動作順序およびトリップＣＢを特定する。そして、協調判定部１９０が、接続関係に基づいて特定された保護リレーの動作順序およびトリップＣＢと、リレー応動解析結果に基づいて特定された保護リレーの動作順序およびトリップＣＢとを比較し、両者が一致するか否かを判定する。したがって、保護リレー間の協調がとれているか否かを判定することができ、保護リレー間の協調確認を支援することができる。
【００４１】
また、本実施例では、協調判定部１９０が、保護リレー間の協調がとれていないと判定した場合に、トリップＣＢが異なる場合には、リレー不良と判定することとしたので、一部のＣＢや保護リレーの一部に不動作がある場合にも対応することができる。
【００４２】
また、本実施例では、終端が電源である経路が複数ある場合に、協調判定部１９０が、動作リレー抽出部１５０により抽出された動作経路の順番とトリップ情報抽出部１８０により抽出された動作経路の順番とが一致しない場合にその旨を表示装置に表示することとしたので、動作経路の順番の確認を支援することができる。
【００４３】
なお、本実施例では、保護リレー協調支援装置について説明したが、保護リレー協調支援装置が有する構成をソフトウェアによって実現することで、同様の機能を有する保護リレー協調支援プログラムを得ることができる。そこで、この保護リレー協調支援プログラムを実行するコンピュータについて説明する。
【００４４】
図７は、本実施例に係る保護リレー協調支援プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このコンピュータ２００は、ＲＡＭ２１０と、ＣＰＵ２２０と、ＨＤＤ２３０と、ＬＡＮインタフェース２４０と、入出力インタフェース２５０と、ＤＶＤドライブ２６０とを有する。
【００４５】
ＲＡＭ２１０は、プログラムやプログラムの実行途中結果などを記憶するメモリであり、ＣＰＵ２２０は、ＲＡＭ２１０からプログラムを読み出して実行する中央処理装置である。ＨＤＤ２３０は、プログラムや系統データなどを格納するディスク装置であり、ＬＡＮインタフェース２４０は、コンピュータ２００をＬＡＮ経由で他のコンピュータに接続するためのインタフェースである。入出力インタフェース２５０は、マウスやキーボードなどの入力装置および表示装置を接続するためのインタフェースであり、ＤＶＤドライブ２６０は、ＤＶＤの読み書きを行う装置である。
【００４６】
そして、このコンピュータ２００において実行される保護リレー協調支援プログラム２１１は、ＤＶＤに記憶され、ＤＶＤドライブ２６０によってＤＶＤから読み出されてコンピュータ２００にインストールされる。あるいは、この保護リレー協調支援プログラム２１１は、ＬＡＮインタフェース２４０を介して接続された他のコンピュータシステムのデータベースなどに記憶され、これらのデータベースから読み出されてコンピュータ２００にインストールされる。そして、インストールされた保護リレー協調支援プログラム２１１は、ＨＤＤ２３０に記憶され、ＲＡＭ２１０に読み出されてＣＰＵ２２０によって実行される。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明に係る保護リレー協調支援装置、保護リレー協調支援方法および保護リレー協調支援プログラムは、電力系統の保護に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施例に係る保護リレー協調支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】電力系統の接続関係の表現方法を示す図である。
【図３】本実施例に係る保護リレー協調支援装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】協調チェックに用いたモデル配電系統を示す図である。
【図５】図４に示す事故点での短絡事故時のリレー応動解析例を示す図である。
【図６】協調チェック結果の一例を示す図である。
【図７】本実施例に係る保護リレー協調支援プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００    保護リレー協調支援装置
１１０    接続データ生成部
１２０    接続テーブル
１３０    経路抽出部
１４０    電流源経路抽出部
１５０    動作リレー抽出部
１６０    ＣＢ抽出部
１７０    リレー応動解析部
１８０    トリップ情報抽出部
１９０    協調判定部
２００    コンピュータ
２１０    ＲＡＭ
２１１    保護リレー協調支援プログラム
２２０    ＣＰＵ
２３０    ＨＤＤ
２４０    ＬＡＮインタフェース
２５０    入出力インタフェース
２６０    ＤＶＤドライブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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