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新型电力系统电能质量分析与控制专辑主编寄语
Editorial for the Special Issue on Power Quality Analysis and Control in New Power Systems
卓放 · 朱明星 · 涂春鸣 · 耿华 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着全球能源转型加速,以高比例可再生能源、分布式发电、储能系统和智能电网为特征的新型电力系统快速发展,但随之而来的电压波动、谐波污染和宽频振荡等电能质量问题日益突出。这些问题影响设备性能、系统稳定性与供电可靠性。为应对挑战,《电源学报》推出“新型电力系统电能质量分析与控制”专辑,汇集最新研究成果,推动创新分析与控制方法的发展,助力构建安全、高效、清洁的现代电力系统。
解读: 该专辑聚焦新型电力系统电能质量问题,对阳光电源核心产品线具有重要指导意义。在储能系统方面,电压波动与谐波抑制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的控制策略优化,提升并网电能质量;宽频振荡分析对构网型GFM控制算法改进具有参考价值。在光伏逆变器领域,谐波污染控制技术可增强SG系...
基于SG-IDDBO-VMD的风光互补复合波动平抑策略
A Hybrid Fluctuation Smoothing Strategy for Wind-Solar Complementary Power Based on SG-IDDBO-VMD
汪茹康 · 王健 · 徐钢 · 邓振宇 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45
针对风-光发电出力波动冲击电网稳定运行的问题,提出一种考虑风光互补特性的混合储能功率波动平抑策略。该方法结合Savitzky-Golay滤波与改进蜣螂优化算法优化变分模态分解参数,通过两阶段VMD分解及互信息熵判据实现超级电容与蓄电池功率的精确分配。以年综合成本最小为目标优化储能容量,并在典型日场景下验证。结果表明,该策略可有效平滑并网功率,提升系统稳定性与经济性。
解读: 该SG-IDDBO-VMD波动平抑策略对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有直接应用价值。其两阶段VMD分解与互信息熵判据可优化混合储能功率分配算法,提升超级电容与电池协同控制精度,延长电池寿命。结合Savitzky-Golay滤波的参数优化方法可集成至iSolarCloud...
锂电池热失控气体的逸散及时空分布特性
Gas Release and Spatiotemporal Distribution Characteristics of Thermal Runaway in Lithium Batteries
范文强 · 史梓男 · 杨代铭 · 梁惠施 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51
热失控气体预警是储能系统安全防护的关键环节,气体扩散与分布特性直接影响预警有效性。通过数值模拟结合实验,研究预制舱内单体电池在不同位置发生热失控时H2的逸散规律及气体时空分布特征。结果表明:热失控位置由电池簇底层中部移至角落时,H2传感器响应延迟,各区域最大体积分数及特征值均下降,稳态分布差异增大;底部气体受上方模组阻挡导致分布不对称;传感器不宜布置于舱体上部角落或中下部过道两端;角落热失控探测条件更恶劣,整体响应性能较差。研究为气体传感器布局优化提供依据。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的安全防护具有重要应用价值。研究揭示的H2气体时空分布规律可直接指导储能集成方案中气体传感器的优化布局:避免在舱体上部角落和中下部过道两端布置传感器,针对角落电池簇热失控响应延迟问题需增设冗余探测点。结合iSolarCloud云平台的智...
适用于并联构网型储能系统的协调有功控制策略设计
Coordinated Active Power Control Strategy Design for Parallel Grid-Forming Energy Storage Systems
冷若寒 · 吴琛 · 胡光 · 庄可好 等6人 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51
构网型储能的有功控制可为电力系统提供有效的频率支撑,但并联运行时若控制策略不协调,易导致荷电状态(SOC)不均衡与低频振荡等问题。本文建立了并联构网储能系统的状态空间模型,分析控制参数对频率稳定与振荡抑制的影响,揭示有功分配机理,并提出协调有功控制策略。通过Matlab/Simulink仿真与RT-LAB硬件在环实验验证,结果表明该策略可有效实现SOC均衡、优化功率分配并抑制振荡,保障系统频率的安全稳定运行。
解读: 该协调有功控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究解决的并联构网型储能SOC不均衡与低频振荡问题,正是多机并联场景的核心痛点。其状态空间建模方法可优化阳光电源GFM控制算法的参数整定,提升多台ST变流器并联时的功率协调分配能力。协调控制策略可集成至...
用于大规模新能源架空线路送出的储能型柔性直流输电系统
Energy Storage-based Flexible HVDC Transmission System for Large-scale Renewable Energy Overhead Line Integration
肖晃庆 · 朱琼海 · 黄莹 · 张利东 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
针对大规模新能源经远距离架空线路外送场景,提出一种具备平抑功率波动、阻断直流故障及主动支撑电网能力的储能型柔性直流输电系统。该系统为两端混合拓扑,送端采用具直流故障阻断能力的储能型模块化多电平换流器(MMC),受端为半桥MMC,接地极配置二极管阀以抑制故障电流。分析了系统工作原理与储能型MMC双极短路故障电流发展机理,提出了主动功率支撑与故障穿越控制策略。仿真验证了系统拓扑与控制方案的可行性及有效性,结果表明系统可实现波动功率的平稳传输,并具备主动支撑与自主清除直流故障能力。
解读: 该储能型柔性直流输电技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的储能型MMC拓扑与直流故障阻断技术,可直接应用于阳光电源大规模储能变流器的功率模块设计,提升系统故障穿越能力。其主动功率支撑控制策略与阳光电源构网型GFM控制技术高度契合,可增强新能源场站...
通过赋能智能逆变器增强不平衡微电网的可再生能源承载能力
Enhancing Renewable Energy Hosting Capacity in Unbalanced Microgrids via Empowering Smart Inverters
Hossam H. H. Mousa · Karar Mahmoud · Matti Lehtonen · IEEE Access · 2025年1月
本文提出不平衡微电网中可再生能源RES和储能系统ESS的协调规划策略。该方法旨在缓解电压不平衡、减少功率损耗、缓解馈线拥塞,并最大化并网不平衡微电网中RES的承载能力HC。通过为光伏PV和ESS逆变器采用智能逆变器控制,该策略在最小化运行区域与公用电网UG间功率交换的同时增强额外RES集成。为实现该雄心目标,采用智能逆变器控制功能,包括PV逆变器的组合模式、伏安VV、伏瓦VW,以及ESS逆变器的VW。IEEE 123节点测试系统分为六个运行区域作为案例研究,包含插电式电动汽车PEV需求和风电分布...
解读: 该智能逆变器控制技术与阳光电源光储微电网解决方案高度契合。阳光SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能变流器支持伏安伏瓦等智能控制功能。协调规划策略可应用于阳光iSolarCloud平台的光储协同优化。电压不平衡缓解和功率损耗降低与阳光电能质量改善目标一致。150%的光伏渗透率提升验证智能逆变器...
高功率密度碳化硅MOSFET驱动器设计:集成有源米勒钳位的600kHz开关应用
Optimal Configuration of ESS in Distribution Network Considering Generation of PV-Load Time Series Scenarios
Xiaolong Xiao · Mingming Shi · Fan Wu · Yukai Wei 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
碳化硅MOSFET高频开关特性对驱动电路提出严格要求,传统驱动方案在高频下存在米勒效应和寄生震荡问题。本文提出一种集成有源米勒钳位的高性能驱动电路,支持600kHz开关频率,有效抑制dv/dt干扰和栅极震荡。
解读: 该SiC驱动技术可应用于阳光电源ST系列储能变流器的功率模块驱动设计。通过有源米勒钳位技术提升SiC MOSFET的开关可靠性,支持更高的开关频率和功率密度,降低磁性元件体积,实现储能系统的高效率和紧凑设计。...
计及电动汽车需求响应的高速公路服务区光储充鲁棒优化配置
Robust Optimal Configuration of Photovoltaic-Storage-Charging Systems in Highway Service Areas Considering Electric Vehicle Demand Response
陈艳波 · 田昊欣 · 刘宇翔 · 陈泽宇 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45
为推动“双碳”与“交通强国”战略,新能源与交通融合发展趋势下,构建清洁高效的高速公路绿色能源系统成为关键。针对服务区光储充一体化系统规划问题,以日均总成本最小为目标,建立考虑源荷不确定性的min-max-min两阶段鲁棒优化模型。通过配置超级电容器-锂离子电池混合储能平抑光伏波动、削峰填谷,并引入分时电价引导的电动汽车需求响应机制,提升供需协同能力。采用嵌套列与约束生成算法求解。算例验证了该方法在容量优化配置中的有效性,可指导绿色能源系统建设。
解读: 该研究对阳光电源高速公路场景的光储充一体化解决方案具有重要应用价值。混合储能配置策略可直接应用于PowerTitan储能系统,通过超级电容与锂电池协同配置,优化ST系列储能变流器的功率分配策略,提升光伏波动平抑能力。两阶段鲁棒优化模型可集成至iSolarCloud平台,为服务区场景提供容量配置决策工...
基于储能型柔性直流励磁系统的抽水蓄能机组调频控制策略
Frequency Regulation Control Strategy for Pumped Storage Units Based on Energy Storage-based Flexible DC Excitation System
赵博 · 成昕雨 · 李佳瑶 · 王丹 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51
抽水蓄能机组参与频率调节是提升新型电力系统频率安全性的关键手段。然而,常规定速抽蓄机组在发电工况下易受水锤效应影响,在抽水工况下难以调节输入功率。为此,本文研究基于储能型柔性直流励磁系统的定速抽蓄机组调频控制策略。通过分析系统控制原理与调频机理,提出在发电工况下利用柔性励磁系统提供主动惯量支撑以抑制水锤反调,在抽水工况下借助储能装置实现惯量响应与一次调频。理论分析与仿真结果表明,该策略可有效提升机组调频性能,增强电网频率稳定性。
解读: 该储能型柔性直流励磁调频技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的主动惯量支撑与水锤效应抑制策略,可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术优化,增强储能系统在抽蓄电站的一次调频能力。柔性励磁系统的快速功率响应机制,可借鉴到ST储能变流器的控制算法中,提...
基于耦合滤波电感的电流源型双有源桥式直流变换器的研究
A Current-Source Dual Active Bridge DC-DC Converter Based on Coupled Filter Inductors
赖臻 · 曾君 · 刘俊峰 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对储能系统中电流源型双有源桥变换器存在的电流应力大、软开关范围受限等问题,结合耦合电感技术,提出一种储能侧电流纹波小且软开关范围宽的改进拓扑。该变换器储能侧采用两个并联的电流源全桥结构,有效降低开关器件的电流应力。通过调节并联全桥间的移相角,抑制储能侧电流纹波;合理设计耦合滤波电感,利用其互感电流拓展软开关实现范围。本文详细分析了变换器的工作原理与稳态特性,并研制了400 W实验样机,实验结果验证了所提方案的可行性与优越性。
解读: 该耦合电感DAB变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。其并联电流源全桥结构可降低功率器件电流应力,契合阳光电源SiC模块应用场景,提升器件利用率;耦合电感技术拓展的软开关范围能显著降低储能变流器开关损耗,提升系统效率;储能侧电流纹波抑制技术可延长电...
考虑再生制动能量不确定性的光储两相接入牵引供电系统能量优化调度
Energy Optimal Dispatch of Photovoltaic and Energy Storage Dual-Access Traction Power Supply System Considering Uncertainty of Regenerative Braking Energy
李欣马学东赵天阳 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51
针对电气化铁路能耗与碳排放问题,光伏与储能接入牵引供电系统并回收列车再生制动能量成为重要节能手段。然而,再生制动能量的不确定性给系统能量调度带来挑战。本文基于实测数据建立再生制动能量的概率模型,通过场景生成与削减获取典型场景;构建以日运行成本最小和与外部电网交互电能最少为目标的随机优化调度模型,并在满足系统安全约束下采用多目标粒子群算法求解。算例表明,所提方法较传统混合储能回收方式,日运行成本降低1.82%,与电网交互电能减少18.74%。
解读: 该光储两相接入牵引供电系统的能量优化调度技术对阳光电源具有重要应用价值。研究中的再生制动能量不确定性建模与随机优化调度方法,可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制策略。针对电气化铁路场景,阳光电源可开发专用的光储一体化解决方案,将PowerTitan储能系统与光伏系统集成,通过多目...
考虑可再生能源不确定性的发电、输电与储能系统综合规划的区间随机规划
Interval-Stochastic Programming for Integrated Generation, Transmission, and Energy Storage System Planning Considering Uncertainty in Renewable Energy Sources
Deukyoung Lee · Dosung Kim · Sung-Kwan Joo · IEEE Access · 2025年1月
可再生能源扩张带来可持续电力系统,但波动性和不确定性造成供需失衡和缺乏灵活性问题。本文将可再生能源不确定性分为自然变异性和信息缺乏导致的不确定性。提出考虑可再生能源不确定性的发电机、输电线路和储能ESS综合规划新方法。引入区间随机规划方法,采用Benders分解的两阶段优化。应用双目标优化技术和最小后悔成本准则进行决策。基于韩国简化电力系统模型的数值结果证明所提方法有效性。结论强调ESS在综合扩展规划中的重要性,有效管理可再生能源不确定性并确保可持续电力系统。
解读: 该储能综合规划方法对阳光电源源网荷储一体化项目规划有重要参考价值。阳光PowerTitan储能系统在新能源基地配置中需要考虑发电、输电和储能的协同优化。区间随机规划处理不确定性的方法可应用于阳光iSolarCloud平台的容量配置工具。Benders分解两阶段优化技术对阳光储能系统规模优化有借鉴意义...
绿电牵引场景下高速铁路长大坡道混合储能系统容量优化配置
Capacity Optimization of Hybrid Energy Storage System for Long and Steep Gradients in High-Speed Railways under Green Power Traction Scenarios
李欣 · 卢景涛 · 黄文勋 · 中国电机工程学报 · 2025年10月 · Vol.45
针对光伏接入条件下高速铁路长大坡道再生制动能量混合储能系统的容量配置问题,分析绿电资源获取方式及功率特性,提出基于储能需求密度的分段并行回收配置方案。结合不同储能介质特性建立优化模型,采用基于Levy飞行的改进模拟退火算法(LESA)求解。实例验证表明,该策略可有效提升牵引系统绿电占比,降低储能成本回收周期,为轨道交通绿色低碳发展提供技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源轨道交通储能解决方案具有重要应用价值。混合储能系统容量优化配置技术可直接应用于ST系列储能变流器与PowerTitan储能系统,通过分段并行回收策略实现超级电容与锂电池的功率-能量协同配置,提升再生制动能量利用率。光伏-牵引耦合场景下的储能需求密度分析方法,可优化iSolarClou...
新能源与储能参与的受端电网暂态电压-频率连锁紧急控制
Transient Voltage-Frequency Cascaded Emergency Control of Receiving-End Power Grid with Renewable Energy and Energy Storage Participation
起盼 · 柯德平 · 冯帅帅 · 徐箭 等5人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
针对高比例新能源接入受端电网负荷中心的暂态电压问题,提出一种新能源场站与储能协同参与的暂态电压-频率连锁紧急控制方法。该方法通过新能源场站临时降低有功出力以增强动态无功支撑能力,提升近区电网暂态电压安全水平,并由远方储能系统补偿削减的有功功率,防止频率失稳。基于暂态电压与频率安全指标,构建以控制代价最小为目标的两阶段优化模型,优化新能源与储能的功率调节量。基于改进IEEE 10机39节点系统的仿真结果表明,该方法能高效求解控制策略,兼顾系统暂态电压与频率安全。
解读: 该暂态电压-频率连锁控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的新能源场站与储能协同控制策略,可直接应用于阳光电源光储一体化解决方案:SG系列光伏逆变器通过临时降低有功出力增强无功支撑能力,ST储能系统实时补偿功率缺额,实现电压-频率双重安全保障...
基于共享储能服务的智能楼宇双层优化配置
A Bilevel Optimization Configuration of Intelligent Buildings Based on Shared Energy Storage Services
张浩鹏李泽宁薛屹洵常馨月苏珈孙宏斌 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45
为降低城市化进程中楼宇储能投资成本,提出一种基于共享储能服务的智能楼宇(IBs)双层优化配置方法。建立计及寿命周期的共享储能电站(SESS)模型,结合楼宇热惯性构建含空调系统的IBs数学模型,并综合考虑SESS与IBs的差异化利益诉求,建立双层优化模型。上层以降低SESS规划成本为目标,下层以最小化IBs年运行成本为目标,通过KKT条件将双层问题转化为单层混合整数线性规划求解。算例分析表明,该方法在满足用户温度舒适性的前提下,可实现SESS运营商与IBs的共赢。
解读: 该双层优化配置技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器在城市楼宇场景应用具有重要价值。共享储能电站模式可优化阳光电源储能系统的容量配置和投资回报,通过计及寿命周期的SESS模型可指导PowerTitan系统的全生命周期管理策略。双层优化算法可集成至iSolarCloud云平台,...
基于滑模观测器的储能系统双向交错变换器鲁棒开关故障诊断
Sliding Mode Observer-Based Robust Switch Fault Diagnosis of Bidirectional Interleaved Converters for Energy Storage System
Shengrong Zhuo · Yuqi Ma · Ruixin Zhang · Yigeng Huangfu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
与储能系统相连的直流 - 直流功率变换器的可靠运行对于许多关键任务应用至关重要,而可靠的故障诊断在此类应用中必不可少。本文提出了一种基于滑模观测器的鲁棒开关开路故障诊断方法,并将其应用于储能系统的双向交错式降压/升压变换器。该方法利用滑模观测器生成残差,然后将残差发送至评估模块以做出故障决策。由于滑模控制算法具有鲁棒性,所生成的残差将开关故障与不确定性和干扰解耦。因此,该方法对电路参数不确定性和负载干扰具有很强的抗干扰能力。此外,由于作为诊断变量的电感电流处于闭环控制系统内,无需额外的传感器。仿...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项基于滑模观测器的开关故障诊断技术具有显著的应用价值。该技术针对双向交错式Buck/Boost变换器的开路故障诊断问题,与我司储能变流器(PCS)的核心拓扑结构高度契合,可直接应用于大规模储能电站的功率变换单元。 该技术的核心优势在于三个方面:首先,滑模控制算法的...
双向潮流下考虑储能系统状态耦合特性的配电网电压协调管理策略
Coordinated Voltage Management Strategy for Distribution Networks Considering State Coupling Characteristics of Energy Storage Systems under Bidirectional Power Flow
黄莘杰方斯顿罗颖冰陈冠宏牛涛廖瑞金 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45
针对高比例可再生能源接入引发的“输-配网双向潮流”带来的电压管理难题,提出一种考虑双向潮流特性的配电网电压协调控制策略。通过分析变压器模型对高低压侧电压调控特性的影响,量化其在双向潮流下的控制能力;结合电池健康状态、荷电状态与功率状态的耦合关系,基于实验数据构建储能系统调节可行域,并采用分段线性化方法建立实用化控制模型,实现对储能充放电能力的动态约束;根据可再生能源渗透水平差异,设计多层次协调电压控制策略,有效抑制电压越限。基于改进IEEE 33节点系统的仿真验证了该方法在不同渗透率场景下的有效...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。文章提出的储能SOC-SOH-功率三态耦合模型及分段线性化可行域建模方法,可直接应用于ST储能变流器的功率管理策略,实现电池健康状态感知下的动态充放电约束,延长电池寿命。双向潮流下的变压器电压调控特性量化分析,为阳光电...
考虑氨能多元利用与混合储能的综合能源系统双层优化调度
A Bi-level Optimization Dispatch Strategy for Integrated Energy Systems Considering Multi-Utilization of Ammonia Energy and Hybrid Energy Storage
安源李洋赵亭玉冯昊彤 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
为最大化可再生能源消纳并满足负荷需求,提出一种电制氨多元利用与混合储能容量配置的双层优化调度策略。上层以储能容量为决策变量,采用自适应粒子群算法最小化储能运行成本;下层引入灵活热电比燃气轮机与氨燃料电池提升系统灵活性,结合分时电价、气价、需求响应及阶梯型碳交易机制,以最小化系统总运行成本为目标,通过CPLEX求解各机组最优出力。算例验证了该方法在降低碳排放、运行成本及提升风光消纳方面的优越性。
解读: 该双层优化调度策略对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究提出的混合储能容量配置优化方法可直接应用于ESS集成方案设计,通过自适应算法优化电池与超级电容配比,降低储能系统全生命周期成本。氨能多元利用与分时电价、阶梯碳交易机制的协同优化思路,可集成到iSolar...
基于元强化学习的自适应可解释储能控制应对动态场景
Meta Reinforcement Learning Based Adaptive and Interpretable Energy Storage Control Meets Dynamic Scenarios
Yibing Dang · Jiangjiao Xu · Fan Yang · Changjun Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
随着可再生能源的广泛应用,储能系统在能量调度与经济套利中发挥关键作用。传统强化学习方法因泛化能力有限,在高动态环境下易出现性能下降。本文提出一种基于元强化学习的储能控制框架,包含离线训练与在线适应阶段,通过双循环更新机制和多任务学习获得高泛化性的初始参数,并结合Shapley值方法增强决策可解释性。实验表明,该模型在多种动态微网场景下适应性强,性能较传统方法提升20%至50%,且调度决策特征贡献分析符合人类直觉。
解读: 该元强化学习储能控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其自适应双循环更新机制可显著提升储能系统在光伏出力波动、负荷变化等动态场景下的调度性能,相比传统方法提升20%-50%的经济效益直接增强产品市场竞争力。Shapley值可解释性分析可集成至iSol...
由宽带隙钙钛矿太阳能电池供电的温湿度无线传感器
Temperature–humidity wireless sensor powered by a wide-bandgap perovskite solar cell
Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种由宽带隙钙钛矿太阳能电池驱动的自供电温湿度无线传感器。该太阳能电池在室内光照条件下表现出优异的光电转换效率,有效驱动低功耗传感模块,实现环境温湿度信号的实时采集与无线传输。器件无需外部电源,具备良好的稳定性和响应性,适用于物联网和智能环境监测系统。研究展示了钙钛矿光伏技术在小型化、低功耗电子设备中的集成应用潜力。
解读: 该宽带隙钙钛矿电池驱动的无线传感技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可集成于iSolarCloud云平台的分布式监测节点,为光伏电站和储能系统提供自供电环境监测方案。具体应用场景包括:SG系列逆变器的组串级温湿度监测,PowerTitan储能系统的电池舱微环境实时监控,以及光伏电站的气象站点...
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