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文檔簡介

《配電網(wǎng)自動(dòng)化》考試的復(fù)習(xí)指南,覆蓋考試內(nèi)容的80%。以書本為主,重點(diǎn)把握原理和概念,忽略具體裝置設(shè)備和系統(tǒng)的說明??荚噧?nèi)容絕大部分內(nèi)容出自書本,主要是對概念的了解。具體到某部分器件的說明、或者細(xì)節(jié)可以忽略?!杜潆娋W(wǎng)自動(dòng)化》復(fù)習(xí)指南王子辰制作第一章1、 配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的組成;設(shè)備管理(FacilitiesManagement,FM)、用戶信息系統(tǒng)(CustomerInformationSystem,CIS)、停電管理系統(tǒng)(OutageManagementSystem,OMS)2、 需求側(cè)管理的作用;需求側(cè)管理所涉及的內(nèi)容主要包括負(fù)荷控制與管理(LoadControl&Management,LCM)和遠(yuǎn)方抄表與計(jì)費(fèi)自動(dòng)化(AutomaticMeterReading,AMR)。LCM是根據(jù)電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性,以某種方式削減、轉(zhuǎn)移電網(wǎng)負(fù)荷高峰期的用電或增加電網(wǎng)負(fù)荷低谷期的用電,以達(dá)到改變電力需求在時(shí)序上的分布,減少日或季節(jié)性的電網(wǎng)高峰負(fù)荷,以期提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。對規(guī)劃中的電網(wǎng)主要是減少新增裝機(jī)容量和電力建設(shè)投資,從而降低預(yù)期的供電成本。AMR是一種不需要人員到達(dá)現(xiàn)場就能完成抄表的新型抄表方式。它是利用公共通信網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷控制信道、低壓配電線載波或光纖等通信方式,將電能表的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集到電能計(jì)費(fèi)管理中心進(jìn)行處理。3、 配電網(wǎng)自動(dòng)化的基本功能;安全監(jiān)視功能,控制功能,保護(hù)功能4、 配電網(wǎng)自動(dòng)化的意義;提高供電可靠性縮小故障影響范圍縮短事故處理所需的時(shí)間提高供電經(jīng)濟(jì)性提高供電能力降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高管理水平和服務(wù)質(zhì)量我國配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的難點(diǎn)和主要存在的問題;難點(diǎn)測控對象多終端設(shè)備工作環(huán)境惡劣、可靠性要求高通信系統(tǒng)復(fù)雜工作電源和操作電源獲取困難我國目前配電網(wǎng)現(xiàn)狀落后存在問題系統(tǒng)功能定位未能反映供電企業(yè)的實(shí)際需求指標(biāo)不合理功能設(shè)置不合理部分設(shè)備和系統(tǒng)的實(shí)用化程度不足系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)存在不足缺乏系列行之有效的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)第二章配電網(wǎng)接線形式分類及其特點(diǎn);放射式單回路放射式(優(yōu)點(diǎn):接線簡單、投資較小、維護(hù)方便;缺點(diǎn):接線方式較不可靠)雙回路放射式(任何一回路線路事故或檢修停電時(shí),可由另一回線路供電;造價(jià)高)網(wǎng)絡(luò)式(供電可靠性很高,每段電纜兩端均可不裝設(shè)熔斷器等繼電保護(hù)裝置)環(huán)式“N-1”接線(一條線路故障,能夠通過負(fù)荷轉(zhuǎn)移,使其沒有故障的部分繼續(xù)運(yùn)行)“2-1”手拉手接線“3-1”接線“4-1”接線多分段多聯(lián)絡(luò)(分段數(shù)目大于聯(lián)絡(luò)數(shù)目,分段數(shù)目越多,故障停電和檢修停電的時(shí)間越短,則網(wǎng)絡(luò)可靠性越高,所以分段數(shù)影響供電可靠性。而聯(lián)絡(luò)線的數(shù)目不僅影響可靠性,還影響線路的負(fù)荷率。聯(lián)絡(luò)開關(guān)的數(shù)目越多,則線路的負(fù)荷率越高,經(jīng)濟(jì)性越好)兩分段兩聯(lián)絡(luò)三分段兩聯(lián)絡(luò)三分段三聯(lián)絡(luò)四分段三聯(lián)絡(luò)五分段三聯(lián)絡(luò)六分段三聯(lián)絡(luò)4X6接線(所配置的斷路器比傳統(tǒng)配置可減少至40%,而可靠性提高;電源負(fù)荷率是75%,比手拉手方式電源的負(fù)荷率提高25%;短路電流強(qiáng)度和載流量的要求降低;各出線開關(guān)便于實(shí)現(xiàn)模塊結(jié)構(gòu),允許工廠裝配為成套設(shè)備,節(jié)約投資)7、 配電網(wǎng)一次設(shè)備的組成及作用;配電網(wǎng)一次設(shè)備是用來接受、輸送和分配電能的電氣設(shè)備,包括變壓器、斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器、電壓互感器、電流互感器等。8、 開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱、配電站的作用、區(qū)別和設(shè)置原則;開閉所是變電站10kV母線的延伸。它是由10kV開關(guān)柜、母線、控制和保護(hù)裝置等電氣設(shè)備及其輔助設(shè)施,按一定的接線方式組合而成的電力設(shè)施,通常為戶內(nèi)布置,但也有開閉所采用戶外型開關(guān)設(shè)備組裝廠戶外箱式結(jié)構(gòu)。當(dāng)負(fù)荷離變電站較遠(yuǎn),采用直供方式需要比較長的線路時(shí),可考慮在這些負(fù)荷附近建設(shè)一個(gè)開閉所,然后由開閉所出線來保證這些負(fù)荷的正常供電。開閉所氣到接受和重新分配10kV出線而使發(fā)生故障的概率相對低,可用作配電線路間的聯(lián)絡(luò)樞紐,還可為重要用戶提供雙電源,這在可靠性要求較高的地區(qū)如城市的繁華中心區(qū)較為常見。設(shè)置原則由于開閉所能加強(qiáng)對配電網(wǎng)的控制,提高配電網(wǎng)供電靈活性和可靠性,因此在重要用戶附近或電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)部位應(yīng)設(shè)立開閉所,如政府機(jī)關(guān)、電信樞紐、重要大樓及有多條10kV線路供電的十字路口等。由于開閉所具有變電站10kV母線延伸的功能,對電能進(jìn)行二次分配,為周邊用戶提供供電電源,因此在用戶比較集中的地區(qū)應(yīng)設(shè)立開閉所,如大型住宅區(qū)、商業(yè)中心地區(qū)、工業(yè)園區(qū)等。因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)及城市景觀的需要,舊城改造及城市道路拓寬改造大規(guī)模開展,原先的架空線路需“下地”改造為電纜線路。為了解決原先接在架空線路上的分支線及用戶的供電電源,必須在改造地塊或改造道路的沿線建設(shè)部分開閉所或電纜分支箱,為周圍用戶提供電源。開閉所應(yīng)設(shè)置在通道通暢、巡視檢修方便、電纜進(jìn)出方便的位置。一般情況下要求開閉所設(shè)置在單獨(dú)的建筑物中,或附設(shè)在建筑物一樓的裙房中,盡量不要把開閉所設(shè)置在大樓的地下室中,避免地下室潮濕或進(jìn)水引起線路跳閘。環(huán)網(wǎng)柜:早期建設(shè)的10kV配電線路多數(shù)是單回路放射式供電,一旦線路、設(shè)備或電源發(fā)生故障,容易導(dǎo)致全線停電,造成的損失和影響較大。如果在配電網(wǎng)的建設(shè)和改造中考慮建立環(huán)網(wǎng)供電、開環(huán)運(yùn)行,一旦其中一側(cè)電源有故障或進(jìn)行檢修工作,可通過合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)繼續(xù)對負(fù)荷供電;如果線路出現(xiàn)故障,通過環(huán)網(wǎng)柜中的進(jìn)線開關(guān)也可以把停電范圍大大縮小。它的核心部件是負(fù)荷開關(guān)和限流熔斷器。負(fù)荷開關(guān)-限流熔斷器組合電器對小型變壓器有有效保護(hù)作用,比斷路器更有效。電纜分支箱是完成配電系統(tǒng)中電纜線路的匯集和分接功能的專用電氣連接設(shè)備,常用語城市環(huán)網(wǎng)供電和放射式供電系統(tǒng)中的電能分配和終端供電,一般直接安裝在戶外。它可以和環(huán)網(wǎng)柜配合使用,構(gòu)成電纜環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。配電站:將一路或兩路10kV電源變成0.4kV,送至各建筑物給用電設(shè)備供電。配電站由高壓開關(guān)柜、配電變壓器、母線、低壓開關(guān)柜及其輔助設(shè)備組成,起到變換電壓和分配電能的作用。9、 配電網(wǎng)接地方式分類及各自特點(diǎn);不接地方式發(fā)生單相接地時(shí),三相系統(tǒng)的對稱性仍保持不變,對電力用戶用電設(shè)備的繼續(xù)工作沒有影響。但非故障的兩相對低電壓升高J3倍,可能引起絕緣的薄弱環(huán)節(jié)被擊穿,發(fā)展成相間短路,使事故擴(kuò)大。所產(chǎn)生的接地電流,在接地點(diǎn)形成電弧,當(dāng)接地電流不大時(shí),電弧在電流過零瞬間自行熄滅,接地故障隨之消失;當(dāng)接地電流很大(30A以上)時(shí),將會(huì)形成持續(xù)性的電弧接地,如不及時(shí)消除,可能燒毀設(shè)備并導(dǎo)致相間短路事故。自動(dòng)跟蹤接地電流的諧振接地方式發(fā)生單相接地故障時(shí),形成一個(gè)與接地電流的大小接近相等,方向相反的電流,對接地電流其補(bǔ)償作用,使接地點(diǎn)電流減少或接近于零,從而消除了接地點(diǎn)的電弧及由它所產(chǎn)生的危害。消弧線圈的存在還能減小故障相電壓的恢復(fù)速度,從而減小電弧重燃的可能性。缺點(diǎn)是,由于接地電流較小不利于單相接地選線。小電阻接地方式目的是限制接地故障電流。降低了瞬態(tài)過電壓幅值,又易于實(shí)現(xiàn)單向接地選線及接地故障區(qū)段定位。利用零序保護(hù),可以直接動(dòng)作于保護(hù)而跳閘,但哪怕是瞬時(shí)性故障也會(huì)調(diào)整,使跳閘率很高。消弧線圈和中等阻值電阻并聯(lián)可控的接地方式消弧線圈能消除瞬時(shí)性故障,很多接地故障不需要處理,就可以自動(dòng)熄弧了。小電阻節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)是有故障就可以進(jìn)行跳閘保護(hù),不至于帶來后患。因此這種方式,對于瞬時(shí)性故障可以自動(dòng)消弧,對于永久性故障可以在很短的時(shí)間內(nèi)消除。第三章10、 配電網(wǎng)通訊系統(tǒng)的有效性指標(biāo);數(shù)據(jù)傳輸速率單位時(shí)間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)量。頻帶利用率協(xié)議效率通信效率11、 奇偶校驗(yàn)的原理;奇偶是指數(shù)碼中“1”的個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)。奇偶校驗(yàn)是在數(shù)碼后面附上一位奇偶校驗(yàn)位。若附上奇偶校驗(yàn)位后形成的數(shù)碼中使“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù),就稱為偶校驗(yàn);如果使“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù),則稱為奇校驗(yàn)。例如,數(shù)碼1100111中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù),采用偶校驗(yàn)時(shí)在數(shù)碼后面附上偶檢驗(yàn)為“1”,成為數(shù)碼11001111,使“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。對于數(shù)碼1011001,“1”的個(gè)數(shù)已是偶數(shù),采用偶校驗(yàn)時(shí)附上偶校驗(yàn)位“0”,成為數(shù)碼10110010,“1”的個(gè)數(shù)依然是偶數(shù)。這種偶校驗(yàn)碼在傳送過程中若發(fā)生一位差錯(cuò),無論是將1錯(cuò)成0,或?qū)?錯(cuò)成1,都會(huì)違反收發(fā)雙發(fā)關(guān)于“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)的約定,在接收端只要檢查“1”的個(gè)數(shù),就可發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。同理,如發(fā)生3個(gè)、5個(gè)等奇數(shù)個(gè)差錯(cuò),接收端也都能發(fā)現(xiàn)。但若發(fā)生2個(gè)、4個(gè)等偶數(shù)個(gè)差錯(cuò),接收端就無法檢出了。若采用奇校驗(yàn),則和偶校驗(yàn)一樣能檢出奇數(shù)個(gè)差錯(cuò),但不能檢出偶數(shù)個(gè)差錯(cuò)。12、 配電自動(dòng)化系統(tǒng)中可采用的通訊方式;RS-232、RS-485、CAN總線、電力線載波通信、光纖通信、ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、GPRS通信13、 配電線載波通信的高頻通道主要構(gòu)成部分及其各自作用;高頻通道主要由高頻阻波器、耦合電容器和結(jié)合濾波器組成。高頻阻波器是用以阻止高頻載波信號向不希望的方向傳輸?shù)脑O(shè)備。耦合電容器的作用是將載波設(shè)備與饋線上的高電壓、操作過電壓及雷電過電壓等隔開,以防止高電壓進(jìn)入通信設(shè)備,同時(shí)使高頻載波信號能順利地耦合到饋線上。結(jié)合濾波器是與耦合電容器配合將載波信號耦合到饋線上,并抑制干擾進(jìn)入載波機(jī)的設(shè)備。14、 以太無源光纖網(wǎng)敷設(shè)光纜的方式;將光纜沿著配電線路架設(shè),掛在電力導(dǎo)線下方將光纖放置于架空的中高壓配電線的地線中在一些不架設(shè)地線的配電線路中,將光纖單元復(fù)合在配電電纜相線中利用電力線管道,地理光纜15、 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn);克服了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)對點(diǎn)無線傳輸模式的局限性,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有動(dòng)態(tài)性、自組織性以及網(wǎng)絡(luò)分布式特性,同時(shí)具有低成本、低功耗、超強(qiáng)通信能力、通信距離較遠(yuǎn)和抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。第四章16、 饋線終端單元FTU的功能;遙測功能、遙信功能、遙控功能、遠(yuǎn)方控制閉鎖與手動(dòng)操作功能、對時(shí)功能、統(tǒng)計(jì)功能、事件順序記錄、事故記錄功能、定值遠(yuǎn)方修改和召喚定值功能、自檢和自恢復(fù)功能、通信功能。17、 數(shù)字濾波器與模擬濾波器相比具有的優(yōu)點(diǎn);濾波精度高具有高度的靈活性穩(wěn)定性高便于分時(shí)復(fù)用18、 自適應(yīng)型故障指示器的研發(fā)背景、原理及判據(jù);自適應(yīng)型故障指示器的短路故障檢測判據(jù):AI>ILnV直VLxL=0,U=0當(dāng)線路上的電流突然發(fā)生一個(gè)正的突變,且其變化量大于一個(gè)設(shè)定值,然后在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)電流和電壓有下降為零時(shí),則判定這個(gè)線路發(fā)生了短路故障。顯然,該判據(jù)只與故障時(shí)短路電流分量有關(guān),而與正常工作時(shí)的線路電流的大小沒有直接關(guān)系,因此,它是一種能適應(yīng)負(fù)荷電流變化的故障檢測裝置。它的判據(jù)對故障特征考慮得比較全面,可以大大減小誤動(dòng)的可能性。自適應(yīng)型故障指示器不再需要設(shè)定動(dòng)作過電流閥值,大大方便了生產(chǎn)和應(yīng)用,同一個(gè)應(yīng)該場合一般只要按照一類故障指示器即可。因其能識別故障特征,大大減小了故障指示器的拒動(dòng)和誤動(dòng)概率。不管正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷電流有多大,只要不是故障電流一般都不會(huì)誤動(dòng);空載長線路末端故障時(shí),一般短路電流比較小,但只要滿足故障特征,它也會(huì)可靠動(dòng)作而不會(huì)拒動(dòng)。第六章19、 基于重合器和基于FTU(饋線監(jiān)控終端)的饋線自動(dòng)化方案的原理和特點(diǎn);基于重合器的饋線自動(dòng)化:采用配電網(wǎng)自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備的饋線自動(dòng)化系統(tǒng),不需要建設(shè)通信通道,利用開關(guān)設(shè)備的互相配合,實(shí)現(xiàn)隔離故障區(qū)域和恢復(fù)健全區(qū)域供電。特點(diǎn):自具功能,多次重合閘基于FTU的饋線自動(dòng)化:系統(tǒng)主站按功能分為3層:數(shù)據(jù)采集層以GPRS通信方式接入饋線監(jiān)控終端,按照IEC60870-5-104規(guī)約解析數(shù)據(jù)并進(jìn)行初步處理,監(jiān)視通信質(zhì)量,管理通信資源。數(shù)據(jù)管理層對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理、分類存儲(chǔ),建立和管理配電網(wǎng)饋線故障區(qū)段定位系統(tǒng)一體化數(shù)據(jù)平臺,與其他系統(tǒng)接口并交換數(shù)據(jù)。當(dāng)某區(qū)段發(fā)生故障時(shí),首先對故障區(qū)段進(jìn)行準(zhǔn)確定位,及時(shí)分?jǐn)嘣搮^(qū)段的開關(guān)以便隔離故障;然后對非故障停電區(qū)段迅速恢復(fù)供電,從而避免因故障而導(dǎo)致線路整體失電。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障后,各相關(guān)饋線監(jiān)控終端將相應(yīng)的分段開關(guān)及聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的實(shí)時(shí)信息通過數(shù)據(jù)通信傳到主站系統(tǒng),主站系統(tǒng)根據(jù)一定的故障區(qū)段定位算法自動(dòng)定位出故障所在區(qū)段,并下發(fā)命令給相關(guān)饋線監(jiān)控終端操作開關(guān)設(shè)備將故障區(qū)段隔離,并恢復(fù)非故障區(qū)段供電。它可以充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)等,避免變電站出線開關(guān)的多次重合,減小故障影響范圍,迅速完成故障區(qū)段定位、隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)甚至恢復(fù)供電的全過程。20、 基于重合器的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的不足之處;采用重合器或斷路器與電壓-時(shí)間型分段器配合時(shí),當(dāng)線路故障時(shí),分段器不立即分?jǐn)?,而要依靠重合器或位于變電站的出線斷路器的保護(hù)跳閘,導(dǎo)致饋線失電壓后,各分段器才能分?jǐn)?。采用重合器或斷路器與過電流脈沖計(jì)數(shù)型分段器配合時(shí),也要依靠重合器或位于變電站的出線斷路器的保護(hù)跳閘,導(dǎo)致饋線失電壓后,各分段器才能分?jǐn)?。為了隔離故障,重合器和分段器要進(jìn)行多次分合操作,切斷故障的時(shí)間較長,且對設(shè)備及負(fù)荷造成一定的沖擊。當(dāng)采用重合器與電壓-時(shí)間型分段器配合隔離開環(huán)運(yùn)行的環(huán)狀網(wǎng)的故障區(qū)段時(shí),要使聯(lián)絡(luò)開關(guān)另一側(cè)的健全區(qū)段所有開關(guān)都分閘一次,造成供電短時(shí)中斷,擴(kuò)大了事故的影響范圍?;谥睾掀鞯酿伨€自動(dòng)化系統(tǒng)僅在線路故障時(shí)發(fā)揮作用,而不能在遠(yuǎn)方通過遙控完成正常的倒閘操作?;谥睾掀鞯酿伨€自動(dòng)化系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)監(jiān)視線路的負(fù)荷,無法掌握用戶用電規(guī)律,也難于改進(jìn)運(yùn)行方式。當(dāng)故障區(qū)段隔離后,在恢復(fù)健全區(qū)段供電,進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí),無法確定最優(yōu)方案。第九章21、 配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)原理及考慮配電網(wǎng)自身的特點(diǎn);在實(shí)時(shí)情況下,不可能對網(wǎng)絡(luò)的所有運(yùn)行狀態(tài)量進(jìn)行監(jiān)測;此外,獲取的測量數(shù)據(jù)也不可避免地存在測量誤差。狀態(tài)估計(jì)基于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淠P?,利用SCADA采集的實(shí)時(shí)信息,確定配電網(wǎng)的接線方式和運(yùn)行狀態(tài),估計(jì)出各母線的電壓幅值和相位及元器件的功率,檢測、辨識不良數(shù)據(jù),補(bǔ)充不足測點(diǎn)。采用狀態(tài)估計(jì)可以提高測量數(shù)據(jù)的可靠性和完整性,為配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)下一步進(jìn)行安全分析、經(jīng)濟(jì)調(diào)度和調(diào)度員模擬培訓(xùn)提供一個(gè)相容的數(shù)據(jù)集。配電網(wǎng)與輸電系統(tǒng)不同,有其自身的特點(diǎn)。特點(diǎn)一是配電系統(tǒng)的拓?fù)涿枋鰬?yīng)以饋線為單位;二是配電網(wǎng)與輸電網(wǎng)相比,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成輻射狀、有較大的R/X比值、三相不平衡以及測量數(shù)據(jù)不足。22、 配電網(wǎng)重構(gòu)的作用;配電網(wǎng)重構(gòu)的目標(biāo)是在滿足網(wǎng)絡(luò)約束和輻射狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前提下,通過開關(guān)操作改變負(fù)荷的供電路徑,以便使網(wǎng)損最小,或解除支路過負(fù)荷和電壓越限,或平衡饋線負(fù)荷。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)能夠計(jì)算減小配電網(wǎng)網(wǎng)損而必須在饋線直接重新分配的負(fù)荷,并且能報(bào)告所識別的可以減小網(wǎng)損的開關(guān)操作狀態(tài),計(jì)算結(jié)果提供給操作命令票系統(tǒng),供調(diào)度員決策執(zhí)行或自動(dòng)執(zhí)行。配電網(wǎng)重構(gòu)的用途:用于配電網(wǎng)規(guī)劃和配電網(wǎng)改造正常運(yùn)行狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)可以降低網(wǎng)損,平衡負(fù)荷,提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與供電可靠性故障情況下的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)可用于配電網(wǎng)事故后的供電恢復(fù)23、 配電網(wǎng)線損分類方法;

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