配电网电压暂降检测算法的仿真比较

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电力系统中的电压暂降检测技术分享

电力系统中的电压暂降检测技术分享近年来，电力系统的稳定运行和可靠性越来越受到人们的关注。

作为电力系统的重要组成部分，电压暂降是可能导致设备损坏和系统故障的一种情况。

因此，开发有效的电压暂降检测技术对于维护电力系统的稳定性至关重要。

电压暂降是指电压在较短时间内出现显著下降的现象，通常由瞬时的故障、负荷突变或系统过负荷引起。

在电力系统中，电压暂降可能会导致诸如电动机停转、设备过热、电弧等问题，严重影响生产和供电可靠性。

为了检测和预警电压暂降事件，一些先进的电压暂降检测技术被广泛应用于电力系统中。

其中，最常见和有效的技术包括以下几种。

第一种技术是根据电流波形的实时监测来检测电压暂降。

电压暂降通常伴随着电流突变，通过监测电流的波形变化，可以实时发现电压暂降事件。

这种技术可以通过电流变压器和电压变压器联合实现，并借助数字信号处理和计算机算法对电流波形进行实时分析和处理。

第二种技术是利用电压波形的实时监测来检测电压暂降。

电压暂降通常导致电压波形的剧烈变化，通过监测电压波形的形状变化，可以迅速发现电压暂降事件。

这种技术可以利用高精度的电压传感器和数字信号处理技术进行实时监测和分析。

第三种技术是利用频率响应特性来检测电压暂降。

电压暂降通常导致电力系统频率的短暂变化，通过监测频率的变化，可以及时发现电压暂降事件。

这种技术常与相位锁定环路等技术结合使用，以提高监测的准确性和灵敏度。

除了以上几种常见的电压暂降检测技术，还有一些新兴的技术被逐渐引入电力系统中。

例如，基于人工智能和大数据分析的电压暂降检测技术可以通过对大量的历史数据进行统计和分析，建立预测模型，并预测未来可能发生的电压暂降事件。

这种技术可以帮助电力系统运维人员提前采取措施，防止电压暂降对系统造成严重影响。

此外，还有一些辅助技术可以提高电压暂降检测技术的可靠性和准确性。

例如，局部放电检测技术可以在电压暂降发生之前，通过监测设备的局部放电现象，预警可能的故障和电压暂降事件。

电力系统电压频率暂态仿真与评估

电力系统电压频率暂态仿真与评估电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它的稳定运行对于维持电能的供应具有重要意义。

而电力系统中的电压频率暂态问题则是一个需要特别关注的方面。

本文将介绍电压频率暂态仿真与评估的方法和技术，以帮助读者更好地理解和应对这个问题。

1. 电力系统电压频率暂态仿真电力系统的电压频率暂态指的是在系统经历突发故障或负载突变等情况下，电压或频率的瞬时变化。

这种暂态可能导致系统运行不稳定甚至发生故障。

因此，有必要进行电压频率暂态仿真来预测系统在暂态情况下的响应。

电压频率暂态仿真可以通过计算电力系统的动态方程和电网拓扑等信息得出。

仿真的结果可以反映系统在不同负载和故障情况下的响应，为系统运行和控制提供重要参考。

在现代计算机的支持下，电压频率暂态仿真已经成为电力系统规划和运行中不可或缺的工具。

2. 电压频率暂态评估电压频率暂态评估是对电压频率暂态仿真结果的分析和判定。

通过对仿真结果的评估，可以了解系统在暂态情况下的运行状况和安全性能。

评估电压频率暂态需要考虑多个因素，包括系统的响应时间、暂态过程中的电压波动范围、频率偏差等。

评估的结果可以作为制定电力系统运行策略和措施的依据，有助于提高系统的稳定性和安全性。

3. 电压频率暂态仿真与评估的挑战电压频率暂态仿真与评估是一项复杂的工作，存在一些挑战。

首先，电力系统的规模庞大，包含大量的设备和节点。

对整个系统进行仿真和评估需要大量的计算资源和时间。

其次，电力系统中的负荷和故障情况多种多样，仿真和评估的准确性受到影响。

为了提高准确性，需要考虑系统的实际运行数据和复杂的电气特性。

另外，电力系统的暂态响应是一个动态过程，需要考虑到时间和空间的关联。

因此，在进行仿真和评估时需要采用适当的算法和模型，确保结果的有效性和可靠性。

4. 电压频率暂态仿真与评估的应用电压频率暂态仿真与评估技术在电力系统的规划、运行和维护中发挥着重要作用。

在电力系统规划中，仿真和评估可以为设计和优化系统结构和装置提供依据。

第五章电压暂降与短时间中断(2)

整周期RMS 计算结果波形比较
★假设220V系统发生持续时间0.087s-0.163s 骤降幅值为50%、相位跳变 300 电压暂降。暂降期间存在电压畸变且在暂降起始时电压出现高频振荡现象. 浅蓝色为整周期RMS 计算结果可见，起始时间延迟1个周期，粉红色为瞬时值计算结果。瞬时计算结果均偏高。红色和深蓝色为d-q（平均值和LPF滤波）算法，绿色为单相电压法
均方根值的方法，因而给出的暂降持续时间就会出现超估情况 . 由于最短的时间窗为半个周波，因此必须接受半个周波的时
间误差量。
实时检测时，困难在于准确判断暂降的发生。
相位跳变角测量算法
5.相位跳变角测算
系统短路不仅引起电压幅值快速下降，而且还会改变电压相位角（正的过0点）。正弦电压可表示为有幅值和相位的复数量（或相量），当系统发生某种变化时，如短路故障，电压的变化并非仅限于幅值变化，也包括相位角的变化。电压出现相位跳变是由于系统和线路的X／R值不同，或不平衡凹陷向低压系统传递引起的。在图5-16中，考虑系统与线路阻抗均为复数，忽略所有负荷电流，并假设 Vs=1p.u.，可知公共连接点电压为如果阻抗系数比值满足式子, ZF U sag Z F ZS X S RS X F RF
持续时间残压u（%） 90>u≥85 85>u≥70 70>u≥40 40>u≥10 10>u≥0 10ms ≤ t <20ms 20ms ≤ t <100ms 100ms≤ t<500ms 500ms≤ t < 1s 1s ≤ t < 3s 3s ≤ t < 20s 20s ≤ t < 60s 60s ≤ t < 180s

LVRT测试平台仿真分析 (2)

LVRT 检测平台仿真分析1. LVRT 检测平台对电网PCC 点电压的影响仿真分析当LVRT 检测平台在进行LVRT 测试时，测试点的电压跌落可能会对外部电网接至实验室110kV 侧的PCC 点有一定的影响，PCC 点电压的跌落会影响为被测光伏逆变器提供直流电的直流电源（PV 模拟器）的供电质量，从而使PV 模拟器无法正常工作，甚至停止工作。

本文通过理论分析和仿真计算分析LVRT 检测平台对电网PCC 点电压的影响。

图1 LVRT 检测平台简图这里选定测试点电压跌落至0%时（PCC 点影响最大工况）进行分析，当测试点电压跌落0%时，系统的等值电路为：110kV 系统2X 降压变压器隔离变压器限流电抗器图2系统的等值电路110kV 系统等值电抗为31.4Ω，降压变压器（110/10kV ）容量为31.5MV A ，漏抗为0.105pu ，隔离变压器（10/10kV ）容量为3MV A ，漏抗为0.076pu ，限流电抗器调至40Ω。

将110kV 系统等值电抗折算至10kV 侧的电抗为0.26Ω，降压变压器的漏抗PCC 点折算至10kV 侧为0.33Ω，隔离变压器的漏抗为2.53Ω，因此在电压跌落时PCC 点电压应跌落1.36%。

由此可知，PCC 点电压的跌落很小，PV 模拟的供电基本不受影响。

下图为PSCAD/EMTDC 环境下的仿真结果：图3 10kV 侧线电压有效值图4 PV 模拟器输入电压2. LVRT 检测平台开关柜校核对于10kV 高压开关柜，电压跌落至0%时，流过开关柜的电流有效值稳态值为：177(A)I ∞==流过开关柜的最大电流有效值为：1.8177(A)318.6(A)M M I K I ∞=⋅=⋅=因此图1中所选高压开关柜不能满足要求。

下图为仿真得到电流值：对于400V 侧PV 模拟器的开关柜，电压跌落至0%时，PV 模拟器供电电压基本不受影响。

本LVRT 测试平台测试容量为1MV A ，当逆变器输出功率为1M 时，PV 模拟器输入电流I PV 为：61443.4(A)()PVI ==忽略逆变器损耗因此图1中所选高压开关柜不能满足要求。

电力系统中的电压暂降检测与响应技术

电力系统中的电压暂降检测与响应技术近年来，随着现代化城市的不断发展和人民对电力需求的不断增加，电力系统的稳定性和可靠性变得尤为重要。

然而，由于各种原因引起的电压暂降现象时有发生，给正常的电力供应带来了不小的困扰。

因此，在电力系统中，电压暂降检测与响应技术的研究与应用显得尤为迫切。

一、电压暂降检测技术电压暂降检测技术是指通过各种手段对电力系统中出现的电压暂降进行监测和诊断的过程。

其中，最常用的方法是使用电压传感器对电网中的电压进行实时监测。

通过监测电压波动的幅度和频率，可以判断电压暂降的程度和持续时间，从而及时做出响应措施。

1. 传感器技术传感器技术是电压暂降检测的核心技术之一。

目前，常用的电压传感器有电阻式传感器、电容式传感器和电感式传感器等。

其中，电阻式传感器通过测量电网中的电流和电压之间的关系，来监测电压暂降的发生。

而电容式传感器则是通过测量电容器中的电压变化来获取电压暂降的信息。

电感式传感器则是利用电感元件和磁传导原理来检测电网中的电压暂降现象。

2. 数据采集技术除了传感器技术外，数据采集技术也是电压暂降检测中不可或缺的一环。

数据采集技术主要包括数据采集设备的选择和数据传输方法的确定。

在选择数据采集设备时，需要考虑到设备的采样率、准确度和稳定性等因素。

而对于数据传输方法而言，一般常用的是有线传输和无线传输两种方式。

有线传输相对较为稳定可靠，但存在布线成本高和局限性大的问题。

而无线传输则可以解决传输距离远、成本高等问题，但可能面临传输不稳定和安全性较低的困扰。

二、电压暂降响应技术电压暂降响应技术是指针对电压暂降事件的发生，电力系统能够迅速做出相应措施以保证电力供应的可靠性和稳定性。

电压暂降响应技术主要包括电压恢复、负荷调整和备用电源切换三个方面。

1. 电压恢复技术电压恢复技术是指通过电力系统中的补偿装置，对电压暂降事件进行恢复的过程。

通过对电压进行调整和补偿，可以实现电力系统供电质量的恢复，从而保证用户的正常用电。

电网单相电压暂降特征量检测的二点算法

电网单相电压暂降特征量检测的二点算法马啸;应展烽;张旭东;吴军基【摘要】The accuracy of algorithm to detect characteristic quantity for single-phase voltage sag based on deri-vation is affected by sampling rate.A new algorithm, which called two-points algorithm,was proposed based on a equation set constructed by two voltage sampled at the adjacent time.The unique solution condition, unbounded so-lution condition and no solution condition of algorithm were analyzed by utilizing augmented matrix.The comparison between the two-points algor ithm, derivation algorithm and the αβderivation algorithm was presented by Simulink model.Simulation results show that the detection times are same for these three algorithms.However, the accuracy of proposed algorithm is better than the other two algorithms and not affected by sampling rate because two-points detection algorithm do not need to calculate derivation.The proposed algorithm reduces demand of sampling rate and operating rate for voltage sag detector.It is suitable for application in actual engineering with high detection speed requirement and low harmonic content.%基于求导运算的单相电压暂降特征量检测算法精度受采样频率影响。

电力系统频率和电压降落仿真模型

电力系统频率和电压降落仿真模型引言电力系统频率和电压的稳定性是电力系统运行中的关键问题之一。

频率和电压的变化对电力设备的正常运行和电力负荷的供应都有重要影响。

为了保证电力系统的稳定运行，需要对频率和电压的变化进行仿真模拟，以评估系统的稳定性和可靠性。

本文将介绍电力系统频率和电压降落仿真模型的基本原理和方法，并对其在电力系统规划、运行和优化中的应用进行探讨。

电力系统频率和电压降落仿真模型的原理电力系统频率和电压的降落仿真模型是建立在电力系统动态稳定性分析的基础上的。

它通过对电力系统的动态响应进行建模和仿真，预测系统在不同负荷变化和故障情况下的频率和电压变化。

电力系统频率和电压的降落仿真模型通常基于以下几个基本原理： 1. 功率平衡原理：电力系统中的总功率输入和总功率输出必须保持平衡。

频率的变化与功率平衡的失衡程度有关。

2. 电力设备动态特性：电力设备在负荷变化和故障情况下会有不同的动态响应。

电力系统的频率和电压变化与电力设备的动态特性密切相关。

3. 网络拓扑和负荷分布：电力系统的网络拓扑和负荷分布对频率和电压的变化有重要影响。

合理的网络拓扑和负荷分布可以减小频率和电压的降落。

基于以上原理，电力系统频率和电压降落仿真模型可以分为两个主要部分：负荷流模型和动态模型。

负荷流模型负荷流模型是电力系统中最基本的模型之一。

它用于计算电力系统中各节点的电压和功率的分布情况。

负荷流模型基于功率平衡原理，通过求解节点电压和功率之间的方程组，得到电力系统中各节点的电压和功率的数值结果。

负荷流模型的求解通常采用迭代方法，如高斯-赛德尔迭代法或牛顿-拉夫逊迭代法。

这些迭代方法可以有效地求解复杂的电力系统负荷流问题，并得到准确的电压和功率分布结果。

动态模型动态模型用于描述电力系统在负荷变化和故障情况下的动态响应。

它基于电力设备的动态特性，通过建立设备的动态方程和网络的动态方程，模拟电力系统的频率和电压的变化。

动态模型可以分为两个层次：设备层次和系统层次。

电力系统中的电压暂降检测与分析研究

电力系统中的电压暂降检测与分析研究电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，为各个行业和居民生活提供了稳定可靠的电能供应。

然而，电力系统中偶尔会发生电压暂降的现象，给电网运行和用户用电带来一定的影响。

因此，对电力系统中的电压暂降进行检测和分析的研究具有重要的意义。

电压暂降是指电网中电压短暂下降的现象。

它可能由于各种原因引起，如大负荷突然切入、电网故障、电力负荷的突变等。

电压暂降可能导致设备故障、生产中断和电力质量下降，进而影响到用户的日常生活和工业生产。

因此，对电压暂降进行及时检测和分析，可以帮助维护电力系统的稳定运行和提高电网的可靠性和供电质量。

电压暂降检测是指通过监测电力系统中的电压变化来判断是否出现了电压暂降的现象。

一种常用的电压暂降检测方法是利用数据采集设备对电网中的电压信号进行实时监测和录波。

数据采集设备可以将采集到的电压信号发送给监测中心或管理者，从而及时发现电压暂降事件。

此外，还可以利用现场安装的电压传感器进行监测，将数据传输到监测中心进行分析和处理。

电压暂降分析是指对检测到的电压暂降事件进行详细的分析和判断。

分析电压暂降的原因和影响，可以帮助电力系统运营者迅速采取相应的措施来恢复电网的正常运行。

常用的电压暂降分析方法包括波形分析、频谱分析和功率分析等。

波形分析是通过对电压信号的波形进行分析来判断电压暂降事件的特征。

通过分析电压暂降事件的起始、持续时间以及幅值等参数，可以发现其中的规律和特点。

频谱分析则是通过对电压信号进行频域分析，可以得到电压信号的频谱特性，从而判断电压暂降事件的频率成分和频率范围。

功率分析可以分析电压暂降对电网功率的影响，了解暂降事件对电力系统运行的影响程度。

在电压暂降检测与分析研究中，还需要考虑误差来源和误差分析。

由于电网中存在各种干扰和噪声，采集到的电压信号可能会受到一定的误差影响。

因此，在进行电压暂降检测和分析时，需要对误差进行合理的估计和分析，以准确判断电压暂降事件的发生和影响。

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无相位跳变和电网含谐波等不同情况下，对基波
电压有效值、相位检测的准确性和抗谐波干扰能
力进行了比较研究。
Ｆｉ．ｇ２
图２瞬时由变换法电压检测框图
ＶｏｔｇｄｅｅｔｏｎｄｉｒｍｂａｅＯｉｔｌａｅｔｃｉａｇａｓｄｌｈｅ
ｒｓｏｓｓａｄｈｇｅｃｕａｙｈｌｔｅｉｓｎａｅｕ由ｅｐｎｅｎｉｈｒａｃｒｃ，ｗｉｈｎｔｔｎｏｓｅａ
ｔｎｆｒａｉｎｄｔｃｉｎａｇｒｈｈｓｂｔｒｒｂｓｎｓｆｔｅｒｓｍｔｅｅｔｌｏｔｍａｅｔｏｕｔｅｓｏｈａｏｏｏｉｅｈｒｏｉｎｅｆｒｎｅｉｉｔｂｔｎｎｔｏｋａｍｎｃｉｔｒｅｃｄｓｒｕｉｅｗｒ．ｅｎｉｏＫＥＹＷＯＲＤＳｄｓｂｔｎｅｗｏｋｐｗｒｕｌｙｇｉ：ｉｔｕｉｎｔｒ；ｏｅｑａｉ；ｒｉｒｏｔｄ
（＝ ∑ 后＼）
Ｔ』Ｖ
（１）
对求导得到该相电压的余弦信号为‰＝／、・ｃｏｓ（＋￡）然后将其变换到由坐标系，过低通滤，通
网动态电能质量的高要求，研究配电网电压暂降快速准确的检测算法，以及对电网谐波的抗干扰能力
等具有重要的现实意义。
目前，电压暂降检测算法的研究已有一些文对献报道。文献『利用有效值算法，１１采用统计学原理有效区分电压暂降的原因，提高了电压暂降在线监测的精度。文献ｆ— １出使用Ｋｌａ滤波器检测２３提ａｎｍ基波分量的幅值。文献『一］Ｊ两相同步旋转ｄ变４ｓ４用Ｊｑ
造、精密仪器仪表等敏感性非线性用电设备的大量使用，在给电网带来大量谐波的同时，对供配电系统的动态电能质量提出了越来越高的要求。其中，
电压暂降是动态电能质量最为突出的问题之一，常给用户造成严重的经济损失。有效解决配电网电要压暂降问题，有必要研究能快速准确地检测配电网电压变化信息的算法。因此，对精密负荷对配电针
关键词：电网；配电能质量；电压暂降；电压检测；相位跳变；
基金项目：配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室自输
主研究项目ｆ０７２０ＤＡ１５２１１１。０１７００）
ＦｕｄｔｏｆＳａｅＫｅａｏａｏｙｏｏｒＴａｓｓｉｎＥｉ — ｏｎａｉｎｏｔｔｙＬｂｒｔｒｆＰｗｅｒｎｍｉｓｏｑｕｐ
ｔｎｆｒｔｎｙｕｉｇｒｓｏｍａｉｂｓｎＭａｌｂＳｍｕｉｋｏｔｒｐａｆｒａｏｔ／ｉｌｎｓｆａｗａｅｌｔｍ．ｏ
Ａｃｏｄｎｏｔｅｄｆｒｎｏｄｔｎｔｎｔｏｔｐａｅ－ｃｒｉｇｔｈｉｅｅｔｃｎｉｏｓｗｉａｄｗｉｕｈｓｆｉｈｈ
摘要：在分析有效值算法、瞬时幽变换法和变换法３种电压暂降检测算法基本原理的基础上，应用Ｍａｌ／ｉｕｉｋｔｂＳｍｌ软ａｎ件仿真平台，建立了配电网电压暂降的检测模型。针对电压
暂降时有无相位跳变以及配电网含谐波源等情况，对３种检
测算法的检测性能进行了仿真比较。仿真结果表明：种检测３算法都能检测电压暂降后基波有效值的大小。其中，变换叩法具有检测响应速度快，检测精度高等特点，瞬时幽变换而
根据连续周期信号有效值的定义，对信号进行数字化处理之后，算一个周期数据序列的滑动平计
均值如下ｌ：ｇｌ
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由两相同步旋转坐标系中ｒ。１对于单相电压暂降的３１检测，以根据实测的单相电压来构造两相静止坐可标系下的电压分量。假设、Ｕｉ（ｔｑ，／ｓｔ＋￣ｎｏ）
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王劲，：等配电网电压暂降检测算法的仿真比较
时幽变换法和变换法基本检测原理的基础上，
应用ＭｔｂＳｕｎ仿真软件，分别建立其电压暂ａ／ｉｌｋｌｍｉ降检测的仿真模型。在配电网单相电压暂降时有
圈
ＳｍａｔＧｒｒｉｄ
第２卷第３８期
２１年３０２月文章编号：６４３１（０２０ — ０１０１７ — ８４２１）３０２ — ５
电网与清洁能源
ＰｗｅｙｔｍｎｅｎＥｅｇｏｒＳｓｅａｄＣｌａｎｒｙ
Ｖｏ．８Ｎｏ．１２３Ｍａ．２０１ｒ２
中图分类号：Ｍ７４Ｔ７
文献标志码：Ａ
配电网电压暂降检测算法的仿真比较
王劲１春・刘霞－洪毅张志科ｚ李辉２，杨，，，，
（．１重庆市江津区供电有限责任公司，重庆４２６；．０２０２重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点
ａｇｕｐｎｎｉｈｏａｅｉｃｄｎａｏｉｈｎｎｌｊｍｉｇａｄｗｔｔｅｖｌｇｎｌｉｇｈｒｎｓｗｅｅｈｔｕｍｃ
ｔｅｉｔｂｔｄｏｔｇｏｃｒｔｔｅｏｔｇｓｇｄｔｃｉｎｈｄｓｕｅｖｌｅｃｕｓｏｈｖｌｅａ，ｅｅｔｉｒａａｏｐｒｒｎｅｆｔｒｅｅｅｔｎｌｏｔｍｓｅｆｍａｃｓｏｈｅｄｔｃｉａｇｒｈｗｅｅｎｅｔａｅｏｏｉｒｉｖｓｉｔｄｇａｄｏａｅ．Ｔｅｅｕｔｈｗｈｔｌｆｈｐｅｅｔｄｎｃｍｐｒｄｈｒｓｌｓｏｔａａｌｔｅｒｓｎｅｓｏ
谐波
随着电力电子技术的发展，代工业生产中基现于微电子技术控制的自动化生产线、导体芯片制半
（ＭＳ，ｔｅｎｔｎａｅｕａｔｎｆｒａｉａｄｈＲ）ｈｉｓｔｎｏｓｑｒｓｍｔｎｎｔｅａａｏｏ
实验室，重庆４０４）００４
ＳｉｕａｉｎａｄＣｏｐａｉｏｆＶｏｔｇｇＤｅｅｔｏＡｌｏｉｈｍｓｉｍｌｔｏｎｍｒｓｎｏｌａｅＳａｔｃｉｎｇｒｔｎ
ＤｉｔｉｔｏｔｒｓｓｒｉｎＮｅｗｏｋｂｕ
１各种电压暂降检测算法原理
１１有效值算法基本原理
ｉｓｎａｅｕ由ｔｎｆｒｔｎａｇｒｈｎｔｔｎｏｓａｒｓｍａｉｌｏｉｍａｏｏｔ
两相静止坐标系变换到
法则具有更好的配电网谐波抗干扰能力。
两相静止变换和两相同步旋转ｄ变换的基础上ｑ研究了变换法，避免相位延迟，提高了检测精度。然而，述文献大都围绕某一种检测算法针对上特定的电压暂降故障进行分析，电网电压暂降时对
相位跳变、网含谐波时的响应能力分析和比较还电不够深人。此外，然有文献提及基于现代信号处虽
ａｇｒｔｍｓａｒａｉｅｔｅｌｏｉｈｃｎｅｌｈＲＭＳｅｅｔｎｆｕｄｍｅｔｌｚｄｔｃｉｏｆｎａｎａｏｖｌｇｆｒｔｅｖｌｇａｇｎ．Ｃｍｐｒｄｗｔｈｔｅｗｏｏｔｅａｅｈｏｔｅｓｇｉｇｏａｅｉｔｅｏｈｒｔａｔａｈａｇｒｔｍｓｈｌｏｈ，ｔｅｉｔａｓｏｍａｉｎｄｔｃｉｎａｇｒｈｈｓｆｓｅｒｎｆｒｔｅｅｔｌｏｔｍａａｔｒｏｏｉ