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特约主编寄语
Guest Editor's Message
李红智 · 肖刚 · 张乃强 · 田华 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
构建清洁、低碳、灵活、高效的新型发电系统是现代能源体系建设的关键。风电与光伏等新能源具有显著的间歇性与波动性，给传统电力系统的高效运行、灵活性调节及安全稳定带来严峻挑战。亟需发展具有变革意义的新型动力循环发电技术，推动原始创新，为新型电力系统构建和国家能源安全保障提供核心技术支撑。
解读: 该文聚焦新型电力系统中新能源波动性挑战，与阳光电源核心战略高度契合。文中强调的灵活性调节需求直接指向ST系列储能系统的应用场景，PowerTitan大型储能可提供快速功率响应平滑新能源波动。新型动力循环发电技术的创新方向启发阳光电源在构网型GFM控制技术上的深化研发，通过虚拟同步机VSG算法增强电网...
基于Z源逆变器容错重构拓扑的无刷直流电机无位置传感器控制
Sensorless Control of Brushless DC Motor Based on Fault-Tolerant Reconfigured Topology of Z-Source Inverter
周璐 · 史婷娜 · 陈炜 · 李新旻 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
针对传统Z源逆变器容错重构拓扑中故障相难以获取反电势信息的问题，为实现容错运行下的无位置传感器控制，分析了直流电容钳位对故障相端电压的影响，提出一种改进的重构拓扑。在Z源逆变器特有的直通矢量作用下，该拓扑可在故障相与健康相中均检测到反电势过零点，使每个换相周期均可更新转子位置。实验结果表明，该方法在功率器件故障条件下仍可实现无位置传感器控制，并在宽速范围内具备良好的动态与稳态性能。
解读: 该研究在Z源逆变器容错控制方面的创新对阳光电源的新能源汽车产品线具有重要参考价值。其改进的重构拓扑和无位置传感器控制技术可直接应用于电机驱动系统和车载OBC充电机,提升系统可靠性。特别是在功率器件故障条件下仍能保持稳定运行的特性,可优化阳光电源车载电力电子产品的容错性能。该技术的反电势检测方法也可借...
用于功率器件的高共模抑制比隔离电压探头
High Common-Mode Rejection Ratio Isolated Voltage Probe for Power Devices
辛振马欣伟赖耀康刘新宇白月 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
高共模抑制比（CMRR）的浮动测量对功率变换系统评估至关重要。宽禁带器件如SiC MOSFET的高速开关特性引入高dv/dt干扰，给电压测量带来挑战。现有商用探头因对称性缺陷、成本高或温漂问题难以兼顾高CMRR与低成本需求。本文分析隔离探头共模增益机理及CMRR影响因素，提出基于三同轴线缆的扰动抑制方案，并设计采用射频Balun或数字隔离+FPGA的探头结构。实验验证表明，探头带宽达228 MHz，灵敏度误差在81 MHz内低于3%，CMRR达78 dB@1 MHz、65 dB@10 MHz，兼...
解读: 该高CMRR隔离电压探头技术对阳光电源的SiC功率器件测试与产品优化具有重要价值。可直接应用于SG系列光伏逆变器、ST系列储能变流器和充电桩等产品的SiC MOSFET开关特性测试,有助于精确评估dv/dt干扰和开关损耗。其78dB@1MHz的高CMRR性能可显著提升测试精度,而低成本设计也适合产线...
一种分布式气隙磁集成结构及其漏感精确建模
A Distributed Air-Gap Magnetic Integration Structure and Its Accurate Leakage Inductance Modeling
刘开元沈湛陈武徐志科王跃茵金龙 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
随着高频电力电子磁元件的发展，双有源桥（DAB）变换器广泛应用。传统分立磁件方案功率密度低，现有磁集成结构存在励磁电感下降和损耗高等问题。本文提出一种中柱分布式气隙的磁集成结构，建立其励磁电感解析模型，并通过样机验证该结构在体积和损耗方面的优势。为实现漏感的精确建模与控制，提出基于双二维法的漏感建模方法，引入气隙修正系数以提升计算精度。结合参数灵敏度分析与蚁群优化BP神经网络，构建漏感计算模型，并通过三台样机实验验证了模型的准确性。
解读: 该分布式气隙磁集成技术对阳光电源DAB变换器应用产品具有重要价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，该结构可显著提升功率密度并降低磁件损耗，特别适用于PowerTitan大型储能系统的模块化设计。基于双二维法的漏感精确建模方法可优化DAB软开关范围控制，提升宽负载效率。该技术同样适用于车载OB...
基于MILP-TD3的用户侧储能系统优化运行
Optimal Operation of User-side Energy Storage Systems Based on MILP-TD3
陈景文单茜 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
深度强化学习（DRL）在用户侧储能调控中应用广泛，但智能体常难以严格满足运行约束，影响系统安全性。为此，提出一种混合整数线性规划与双延迟深度确定性策略梯度结合的MILP-TD3方法。构建以运行成本最小为目标、计及电池退化成本的实时优化模型，并将功率平衡约束嵌入马尔科夫决策过程。通过将TD3的动作价值函数转化为MILP公式，确保智能体严格执行约束。算例结果表明，该方法平均日运行成本较传统TD3降低25.34%，单次决策平均耗时0.024秒，满足实时性与安全性要求。
解读: 该MILP-TD3方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的智能调度具有重要应用价值。通过将约束嵌入强化学习决策过程，可直接集成到iSolarCloud云平台的能量管理系统中，提升用户侧储能的实时优化能力。该方法考虑电池退化成本的建模思路，可优化ST储能系统的全生命周期经济性，...
考虑价格预测的储能电站调频投标策略
Frequency Regulation Bidding Strategy for Energy Storage Power Plants Considering Price Forecasting
国勇健 · 李爱魁 · 孙威 · 张神武 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
投标竞价是储能电站作为独立市场主体参与电力系统调频的主要方式。本文提出一种兼顾中标率与收益率的日前市场双目标优化投标策略。基于注意力机制的门控循环单元模型预测调频出清价格与电价，结合概率距离快速削减法生成典型调频信号集以表征信号不确定性。核算储能调频的容量与里程成本，确定收益结算方式，并在策略中引入SOC利用率，设定初始SOC范围以提升收益。实时阶段引入偏差考核并滚动优化调频容量。算例表明，该策略可降低二次调频成本0.88%，提高成本收益率0.61%，有效激励储能参与调频辅助服务市场。
解读: 该调频投标策略对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。基于注意力机制的价格预测模型可集成至iSolarCloud云平台，为储能电站提供智能投标决策支持。双目标优化策略中的SOC利用率管理可直接应用于ST储能变流器的能量管理系统，通过优化初始SOC范围提升调频收益。...
波动工况下PEM电解槽负荷一维机理建模及动态响应
One-dimensional Mechanistic Modeling and Dynamic Response of PEM Electrolyzer Load under Fluctuating Operating Conditions
孔令国 · 孙佳琦 · 王士博 · 韩子娇 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
针对质子交换膜电解槽接入电力系统时缺乏兼顾高精度与高效求解的动态模型问题，提出一种基于流体力学守恒方程的一维机理建模方法，构建涵盖U-I特性、物质与能量传输的多物理场耦合模型，并采用四阶龙格-库塔法求解。仿真结果表明：稳态下电压与压力正相关、与温度负相关，氧中氢含量沿流道递增至阳极出口达峰值；动态阶跃下氢含量呈非单调响应，经历反应主导的快速上升与渗透主导的缓变阶段；风电波动下氢含量受反应速率主导，剧烈波动可能导致浓度超限，流速协同调控可有效抑制越限风险，提升运行安全性。
解读: 该PEM电解槽动态建模技术对阳光电源氢能-储能耦合系统具有重要价值。一维机理模型可集成至iSolarCloud平台，实现新能源制氢系统的精准仿真与预测性维护。针对风光波动工况的动态响应分析，可指导ST储能系统与电解槽的协同控制策略优化：通过储能变流器平抑功率波动，配合流速协同调控抑制氢中氧浓度越限，...
黑/灰箱新能源场站经交流线路外送系统次/超同步振荡自适应抑制
Adaptive Suppression of Subsynchronous and Super-synchronous Oscillations in Black/Gray-box Renewable Energy Stations Connected via AC Transmission Lines
刘承锡 · 刘制 · 韩江北 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
新能源场站与电网交互引发的次/超同步振荡严重威胁系统安全稳定。由于商业机密和网络复杂性，精确数学模型难以获取，制约了振荡分析与抑制。为此，提出适用于黑/灰箱系统的自适应抑制策略。通过建立并联变流器与电网的耦合阻抗模型，揭示其动态交互机制，并在此基础上设计自适应耦合重塑控制，在线调整控制器参数，增强目标频段电网等效阻尼，实现无需精确模型的振荡抑制。硬件在环实验验证了该方法的有效性与可行性。
解读: 该自适应振荡抑制技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。当前新能源场站并网面临次/超同步振荡风险，传统方法依赖精确模型难以应对复杂电网。该研究提出的黑/灰箱自适应控制策略，通过在线调整控制器参数动态重塑耦合阻抗，可直接集成到阳光电源PowerTitan储能系统和大型光伏电...
梯级水能循环模式下多能系统互补运行研究:以龙羊峡—拉西瓦基地为例
Research on Complementary Operation of Multi-energy Systems under Cascaded Hydropower Circulation Mode: A Case Study of Longyangxia-Laxiwa Base
曹炯玮 · 李想 · 魏加华 · 高洁 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
针对黄河上游新能源快速发展与梯级水能循环利用的新形势，以龙羊峡—拉西瓦系统为对象，构建水-光-风-储多能系统短期多目标优化调度模型，追求发电量与系统稳定性最大化。研究不同电源配置、装机规模及季节天气情景下的帕累托前沿、外送曲线及调度策略。结果表明，可逆式机组通过储能与调峰双重功能，在提升系统稳定性和新能源利用率方面优于常规水电扩机；但风光装机持续增长将加剧水位流量波动，影响工程安全。
解读: 该研究的水-光-风-储多能互补调度技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。研究揭示的可逆式机组储能与调峰双重功能，可指导ST储能变流器在水光互补场景下的双向功率控制策略优化，特别是在黄河流域等梯级水电基地的新能源配储项目中。多目标优化调度模型可集成至iSol...
计及线路阻抗和参数不对称的配电网接地故障混合消弧方法
Hybrid Arc Suppression Method for Grounding Faults in Distribution Networks Considering Line Impedance and Parameter Asymmetry
黄俊杰 · 郭谋发 · 张彬隆 · 游建章 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
现有柔性消弧装置变流器容量大、成本高，限制了工程应用。相电源馈入式装置虽成本低，但受过渡电阻与线路阻抗影响显著，补偿效果不稳定。为此，提出一种相电源串联变流器结构的混合消弧装置，结合电压源与级联H桥变流器优势，降低变流器容量需求。并在此基础上，提出计及线路阻抗与参数不对称的电压电流双闭环控制策略，有效减小过渡电阻与线路压降对消弧效果的影响，实现故障电流的可靠抑制。仿真与实验验证了该方法的有效性。
解读: 该混合消弧技术对阳光电源配电网侧产品具有重要应用价值。其相电源串联变流器的混合拓扑思路可应用于ST储能系统的电网故障穿越功能，通过降低变流器容量实现成本优化。电压电流双闭环控制策略可借鉴至SG光伏逆变器的低电压穿越LVRT控制中，提升复杂电网工况下的故障适应性。计及线路阻抗与参数不对称的补偿算法，对...
基于频域导纳模型的双馈风电场集电线路保护方案
A Protection Scheme for Collection Lines in Doubly-Fed Wind Farms Based on Frequency-Domain Admittance Model
马静林谢煜耿若楠郝川钧 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
针对现有双馈风场集电线路保护适应性差的问题，提出一种基于频域导纳模型的保护方案。通过分析典型集电线路结构与保护配置，结合考虑低电压穿越控制的双馈机组短路电流特性，推导集电线路短路电流；利用其高频分量构建频域导纳模型，并依据区内外故障下模型差异形成保护判据。RT-LAB仿真结果表明，该方案在多种故障条件下均能准确识别故障，确保保护正确动作。
解读: 该研究的频域导纳保护方案对阳光电源的风电变流器和储能产品具有重要参考价值。特别是其低电压穿越控制下的短路电流特性分析方法，可用于优化ST系列储能变流器和风电变流器的故障穿越能力。频域导纳模型的故障识别原理可集成到iSolarCloud平台，提升设备故障诊断准确性。建议在以下方向深化应用：1)将该保护...
基于改进自律分散控制的换流器型电网频率/电压调整与功率分配策略
Frequency/Voltage Regulation and Power Sharing Strategy for Converter-Based Grids via Improved Autonomous Decentralized Control
王烁哲 · 韩民晓 · 范溢文 · 孙天奎 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
针对换流器型电网中构网型换流器采用下垂控制导致频率/电压偏差及功率分配不均的问题，提出一种基于事件触发的改进自律分散控制策略。通过建立考虑通信延时与换流器动态特性的修正方程，设计事件触发函数并构造李雅普诺夫函数证明其收敛性，实现了频率/电压的二次调节与有功-无功功率优化分配。该方法在保持下垂特性不变的前提下，降低通信负担，提升系统稳定性。MATLAB/Simulink仿真验证了其在多种工况下的有效性。
解读: 该改进自律分散控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对构网型GFM控制中的频率/电压偏差问题，该方法通过事件触发机制实现二次调节与功率优化分配，可直接应用于多台ST储能变流器并联场景，提升系统频率/电压调节精度。其考虑通信延时的修正方程设计，契合阳...
基于变流器系统状态空间法的小干扰稳定分析与控制研究
Small-Signal Stability Analysis and Control of Converter-Based Systems Using State-Space Method
龚浩岳郭强郭剑波周勤勇张健张立波高磊 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
随着新能源经变流器大规模并网，传统机电暂态模型难以反映电磁暂态尺度的宽频振荡。本文从渐近稳定性定义出发，结合电力系统特性，定义电磁暂态下状态变量类型及其稳定性，证明Park变换不改变非线性系统稳定性；构建典型电源与电网元件的电磁暂态状态空间模型，形成全系统模型；利用特征值灵敏度与右特征向量分析各模态主导因素及状态变量、机组参与程度；通过多机系统算例验证方法的可行性与正确性。
解读: 该研究对阳光电源的大功率变流器产品具有重要指导意义。状态空间建模方法可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的电磁暂态稳定性分析,特别是在大规模光储并网场景下。通过特征值灵敏度分析可优化GFM/GFL控制器参数设计,提升PowerTitan等MW级储能系统的并网稳定性。该方法也有助于完善i...
YOLOv8n-GBE：一种结合Ghost卷积与BiFPN-ECA注意力机制的混合YOLOv8n模型
YOLOv8n-GBE: A Hybrid YOLOv8n Model With Ghost Convolutions and BiFPN-ECA Attention for Solar PV Defect Localization
Likitha Reddy Yeddula · Archana Pallakonda · Rayappa David Amar Raj · Rama Muni Reddy Yanamala 等6人 · IEEE Access · 2025年6月
可靠的光伏组件缺陷检测对维持长期能源效率和降低运维成本至关重要。本文提出一种基于混合YOLOv8n架构的轻量高性能深度学习模型，适用于RGB、灰度及红外等多种模态下的多尺度缺陷识别。该模型融合BiFPN结构、Ghost Bottleneck模块与高效通道注意力（ECA），提升多尺度表征能力，减少冗余计算，增强特征提取。在PVEL-AD、PV-Multi-Defect和Solar Panel Anomalies三个基准数据集上的实验表明，模型mAP@50分别达96.5%、94.6%和97.6%，推...
解读: 该轻量级光伏缺陷检测模型对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的智能诊断模块，结合无人机巡检实现SG系列光伏电站的实时缺陷识别，1.9ms推理速度和3M参数量满足边缘计算需求。多模态检测能力（RGB/红外）可增强PowerTitan大型储能电站的组件健康监测...
容错开关单元飞跨电容钳位电流源逆变器
Fault-Tolerant Switching-Cell Flying Capacitor Clamped Current Source Inverter
Faramarz Faraji · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
飞跨电容钳位电流源逆变器(FC³SI)具有模块化和可扩展特性。然而易受开路故障(OCF)影响,严重危及系统可靠性。为解决这一重大局限,提出改进拓扑容错开关单元FC³SI(FT-SCFC³SI)。该拓扑采用移相脉宽调制(PS-PWM)方法容忍所有功率器件同时和频繁开路故障,同时保持飞跨电容自然电压平衡。与多个现有CSC不同,该逆变器无需多个直流源和/或电感。进行容错分析并通过实验室测试验证。
解读: 该容错飞跨电容电流源逆变器技术对阳光电源高可靠性逆变器设计有重要参考价值。FT-SCFC³SI开路故障容错能力可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器,提高系统可靠性和可用性。PS-PWM容错控制策略对阳光电源逆变器在严苛环境下的容错设计有借鉴意义。模块化可扩展特性对PowerTitan大型储能系统的...
航空航天应用中1-MVA三电平ANPC逆变器的实用热解决方案
Practical Thermal Solution for 1-MVA Three-Level ANPC Inverter in Aerospace Applications
Linke Zhou · Mohamed Hefny · Samuel Hemming · Di Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在航空航天应用中，高性能冷却系统对确保电力逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。本文提出了一种适用于1-MVA碳化硅三电平有源中点钳位逆变器的实用针翅液冷系统设计。通过有限元分析与计算流体动力学仿真，评估了系统的热-流体性能，在70°C冷却液温度下满足航空环境的散热需求。采用交错针翅结构提升换热效率，兼顾可制造性与成本。对比了串并联冷板配置的流体分布均匀性与经济性，并优化密封设计以防止泄漏。实验验证表明，该系统可有效管理超过7.2 kW的功率损耗，结温低于150°C，压降低，具备高鲁棒性与成本效益...
解读: 该1-MVA三电平ANPC逆变器的针翅液冷方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中的交错针翅结构设计和串并联冷板配置优化可提升SiC功率模块在高功率密度场景下的热管理能力，使结温控制在150°C以下，压降更低。该方案的有限元与CFD联合仿真方法可应用...
考虑风电和光伏预测的嵌入双规则分布式近端策略优化
Distributed Proximal Policy Optimization with Embedded Dual Rules for Power Systems Considering Wind and Photovoltaic Forecasting
Peng Lu · Yuanbao Wu · Junhao Li · Ning Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
针对风电与光伏功率预测误差导致的最优调度偏差问题，本文提出一种嵌入双规则的分布式近端策略优化（DPPO）模型。该模型将预测及误差校正信息嵌入DPPO状态空间，并以正则形式在神经网络中融入电网功率平衡与潮流约束，结合预设规则实现状态评估与动作执行的协同优化。基于某省电网实际数据在改进IEEE-30节点系统上的仿真结果表明，所提方法能有效应对可再生能源预测不确定性，在提升风电消纳、降低运行成本及增强调度适应性方面优于三种先进方法。
解读: 该嵌入双规则DPPO调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。其预测误差校正机制可直接集成到ST系列储能变流器的EMS能量管理策略中，通过实时修正风光预测偏差优化充放电决策，提升储能系统在新能源消纳场景下的经济性。分布式优化架构与阳光电源多站...
融合人工智能与基于物理的建模用于极端高温事件下的长期级联水电调度
Integrated Artificial Intelligence and Physics-Based Modeling for Long-Term Cascaded Hydropower Scheduling under Extreme Heat Events
Maryam Baghkarvasef · Masood Parvania · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
极端热浪事件对水电站运行构成严峻挑战。本文结合人工智能与基于物理的模型，提出一种高效的长期调度框架，旨在极端高温期间最大化水力发电量。所提出的模型生成的水价值可用于指导短期调度策略制定。构建了考虑陆-气相互作用的物理蒸发模型（PEM），以刻画极端高温下水库蒸发量的变化，并采用多变量长短期记忆（M-LSTM）模型预测PEM及调度所需的关键输入参数。通过回归型机器学习算法拟合水电出力函数，实现了非线性、非凸特性的线性化集成。案例研究涵盖哥伦比亚河上11个级联水电站，结果表明该模型能有效优化水库调度，...
解读: 该研究的AI-物理混合建模方法对阳光电源PowerTitan储能系统与水光互补项目具有重要应用价值。其M-LSTM多变量预测模型可移植至iSolarCloud平台，用于极端气候下的储能系统热管理与功率预测，优化ST系列储能变流器的散热策略与功率调度。物理蒸发模型的陆-气耦合思路可启发储能电站的热力学...
用于加速EMT型仿真的通用解耦等效电路模型
Universal Decoupled Equivalent Circuit Models of Solid-State Transformer for Accelerated EMT‐Type Simulation
Hengyu Li · Walid Hatahet · Jared J. Paull · Jintao Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
多电平多模块固态变压器（SST）通过链式AC-DC变换器和双有源桥（DAB）DC-DC变换器实现中压交流与低压交流系统的接口，具有高模块化、双向功率传输、电气隔离和高频变换等优势。为支持快速控制原型开发，亟需高效且精确的电磁暂态（EMT）等效电路模型。本文提出基于开关函数的通用解耦等效电路模型，可统一描述全桥、DAB及三相三电平等变换器在导通与阻断模式下的行为。通过开关函数与直流母线解耦策略，模型实现了恒定G矩阵并显著降低节点数量。同时提出一种适用于大步长仿真的开关插值技术，以准确刻画开关事件。...
解读: 该SST解耦等效电路模型技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器方面，所提出的DAB DC-DC变换器恒定G矩阵建模方法可显著加速储能系统多模块级联拓扑的EMT仿真效率，支持PowerTitan大型储能系统的快速控制原型开发与参数优化。在SG光伏逆变器领域，三相三电平变换器的通用解...
RMS模型无法捕捉PLL的小信号不稳定性
The RMS Model Cannot Capture PLL Small-Signal Instability
Miguel Carreño · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
在这封信中，推导了连接到无穷大母线的简单跟网型变流器的瞬时微分方程。结果表明，假设电压和电流之间存在稳态关系的均方根（RMS）模型无法捕捉锁相环（PLL）的小信号不稳定性。时域仿真、特征值分析以及相平面中吸引域的基准测试均支持这一观点。
解读: 该研究对阳光电源的GFL型产品建模与稳定性分析具有重要指导意义。研究发现传统RMS模型在弱电网条件下无法准确反映PLL动态特性,这对我司SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化提供了关键启示。建议在产品开发中:(1)采用精确的瞬时模型进行PLL稳定性分析;(2)针对低短路比场景优化PLL...
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