双PWM变换器的系统安全工作区及其应用 被引量：10

1

作者 邹高域 赵争鸣 +1 位作者 袁立强 王雪松 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期82-88,共7页

以实际55 kW异步电机变频调速系统中的双PWM变换器为例,综合考虑功率器件特性、主电路结构、控制延迟、系统温度等因素,定量分析了其系统安全工作区。在得出了系统安全工作区数学模型的基础上,详细分析了控制延迟、直流母线杂散电感、... 以实际55 kW异步电机变频调速系统中的双PWM变换器为例,综合考虑功率器件特性、主电路结构、控制延迟、系统温度等因素,定量分析了其系统安全工作区。在得出了系统安全工作区数学模型的基础上,详细分析了控制延迟、直流母线杂散电感、交流滤波电感以及开关频率等因素对双PWM变换器的系统安全工作区边界的影响,并由此对实际系统的参数和保护进行了合理的设计,从而在保证系统安全的前提下,最大限度地提高器件的利用率和系统的持续运行能力。最后,实际系统的实验结果验证了所描述的系统安全工作区的正确性及其应用的有效性。 展开更多

关键词 双pwm变换器 数学模型 系统安全工作区 IGBT 过温 故障保护

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双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统设计 被引量：17

2

作者 周求宽 廖勇 姚骏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期77-81,共5页

分析了基于动态同步坐标轴系的交流励磁发电机双通道解耦励磁控制策略,提出了采用具有优良输入、输出特性的双脉宽调制(PWM)控制交—直—交电压型变频器作为交流励磁发电机的励磁电源。采用高速数字信号处理器TMS320F2812设计实现了双PW... 分析了基于动态同步坐标轴系的交流励磁发电机双通道解耦励磁控制策略,提出了采用具有优良输入、输出特性的双脉宽调制(PWM)控制交—直—交电压型变频器作为交流励磁发电机的励磁电源。采用高速数字信号处理器TMS320F2812设计实现了双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统实验平台。通过实验研究表明:基于动态同步坐标轴系的双通道解耦励磁控制策略能够实现交流励磁发电机有功、无功和转速的独立调节,发电机具备良好的动态响应能力;双PWM变换器具有功率双向流动、输入和输出谐波电流小、动态性能优良、功率因数可调等优点,是交流励磁发电机的理想励磁电源。 展开更多

关键词 交流励磁发电机 动态同步坐标轴系 双通道励磁控制 双pwm变换器

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风力发电机用双PWM变换器的功率平衡联合控制策略研究 被引量：50

3

作者 王锋 姜建国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第22期134-139,共6页

根据双PWM变换器的优点并结合交流励磁发电技术和矢量控制技术,建立了双PWM变换器励磁的双馈感应风力发电机矢量控制系统模型。为减少交直交变换器中电容容量且能稳定直流母线电压,建立了在主从控制方式下应用功率平衡联合控制策略的双... 根据双PWM变换器的优点并结合交流励磁发电技术和矢量控制技术,建立了双PWM变换器励磁的双馈感应风力发电机矢量控制系统模型。为减少交直交变换器中电容容量且能稳定直流母线电压,建立了在主从控制方式下应用功率平衡联合控制策略的双PWM控制模型。该模型可对转子侧和网侧两个PWM变换器进行协调控制,使得整流部分充分利用了逆变部分的信息。仿真结果表明该方法极大提高了直流母线电压的动态控制性,并因此大大减少了对变换器中电解电容容量的要求,也使得风力发电机组的响应速度加快,最终使整个风力发电系统的可靠性和寿命大大提高。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机 双pwm变换器 功率平衡 主从控制

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基于RTW的三电平双PWM变换器控制系统设计 被引量：8

4

作者 张颖超 赵争鸣 鲁挺 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期128-131,共4页

以DSP为核心的电力电子与电力传动控制系统软件编写复杂,不便于实验,为此提出了一种基于Matlab/Simulink及实时代码生成工具RTW(Real-Time Workshop)的电力电子与电力传动控制系统软件的设计方法。首先在Simulink下搭建控制系统模型,进... 以DSP为核心的电力电子与电力传动控制系统软件编写复杂,不便于实验,为此提出了一种基于Matlab/Simulink及实时代码生成工具RTW(Real-Time Workshop)的电力电子与电力传动控制系统软件的设计方法。首先在Simulink下搭建控制系统模型,进行相应仿真完善,验证控制算法,根据目标DSP型号添加相应DSP内核、外设并设置控制参数,然后直接将模型转化为相应DSP的C源代码,在相应的硬件平台支持下即可完成相关实验。介绍了仿真及生成代码模型在构建时的流程和关键问题,并按照该方法对一种以TMS320F2812为控制系统核心的新型中点箝位三电平双PWM变换器控制策略进行了仿真和实验。结果证明在该方法下完成的仿真和实验结果基本一致。 展开更多

关键词 电力电子与传动 控制系统 实时代码生成工具 三电平 双pwm变换器

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基于双PWM变换器的永磁直驱风电系统控制策略研究 被引量：7

5

作者 池伟 石庆均 +1 位作者 陈宏伟 马智泉 《机电工程》 CAS 2012年第4期434-438,共5页

针对基于双PWM变换器的永磁直驱风电系统的控制问题,对该风电系统电机侧变换器、电网侧变换器的控制策略进行了详细的分析,提出了一种桨距角控制策略,并基于Matlab/Simulink对永磁直驱风电系统进行了仿真。仿真结果表明,永磁直驱风电系... 针对基于双PWM变换器的永磁直驱风电系统的控制问题,对该风电系统电机侧变换器、电网侧变换器的控制策略进行了详细的分析,提出了一种桨距角控制策略,并基于Matlab/Simulink对永磁直驱风电系统进行了仿真。仿真结果表明,永磁直驱风电系统能够在不同风速下稳定运行,在额定风速以下可实现风能的最大功率跟踪,在额定风速以上通过桨距角控制能将风机系统的功率输出限制在额定值附近。研究结果验证了所提出的桨距控制策略的可行性。 展开更多

关键词 双pwm变换器 永磁同步发电机 永磁直驱风电系统 桨距角控制 仿真

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基于双PWM变换器的直驱永磁同步风力发电机组建模与仿真 被引量：8

6

作者 陈建伟 晁勤 +1 位作者 蒋佳良 王厚军 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第5期23-26,共4页

直驱永磁同步风力发电(D-PMSG)系统无变速箱,效率高,稳定性好,能获得质量较好的电能,通过变换器与电网相连,可灵活控制系统的电压和频率,能够对输出的有功功率和无功功率进行相对独立的控制。文章利用电力系统分析软件DIGSILENT/Power F... 直驱永磁同步风力发电(D-PMSG)系统无变速箱,效率高,稳定性好,能获得质量较好的电能,通过变换器与电网相连,可灵活控制系统的电压和频率,能够对输出的有功功率和无功功率进行相对独立的控制。文章利用电力系统分析软件DIGSILENT/Power Factory,在建立D-PMSG和双PWM变换器模型的基础上,结合典型算例系统结构进行了仿真分析,验证了所建模型的正确性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风力发电 双pwm变换器 仿真分析

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永磁直驱风电系统双PWM变换器前馈补偿控制 被引量：17

7

作者 刘波 金昊 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期52-57,共6页

永磁直驱风电系统双PWM变换器在常规控制策略下当风速变化时,直流母线电压波动幅度较大、控制系统的响应速度较慢,这将不利于系统的安全、稳定运行。为此,根据瞬时有功功率平衡关系,提出有功功率前馈补偿协调控制策略。将发电机侧瞬时... 永磁直驱风电系统双PWM变换器在常规控制策略下当风速变化时,直流母线电压波动幅度较大、控制系统的响应速度较慢,这将不利于系统的安全、稳定运行。为此,根据瞬时有功功率平衡关系,提出有功功率前馈补偿协调控制策略。将发电机侧瞬时有功功率直接前馈于网侧双闭环瞬时有功功率内环给定,避开了电压控制外环对功率的间接调节,加快了控制系统的响应速度,协调两侧变换器瞬时有功功率及时平衡,有效抑制了直流母线电压的波动。为加强前馈控制对扰动的抵消作用,在前馈控制通道中加入补偿环节,进一步提高前馈控制效果。对比仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 直驱风电系统 双pwm变换器 直接功率控制 前馈补偿 协调控制

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基于无源性理论的双馈风力发电机双PWM变换器协调控制 被引量：12

8

作者 张先勇 舒杰 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第21期184-188,195,共6页

交流励磁双馈风力发电系统在实现最大风能跟踪过程中,转子侧功率变化频繁,使得双PWM变换器中的直流母线电压波动剧烈。基于无源性理论提出了一种双PWM变换器的协调控制方案,对双PWM变换器的转子侧和电网侧分别进行直接功率控制,使其具... 交流励磁双馈风力发电系统在实现最大风能跟踪过程中,转子侧功率变化频繁,使得双PWM变换器中的直流母线电压波动剧烈。基于无源性理论提出了一种双PWM变换器的协调控制方案,对双PWM变换器的转子侧和电网侧分别进行直接功率控制,使其具有相同的动态响应特性;在电容电压反馈控制的基础上引入功率前馈控制,使电容两侧功率流动动态平衡,以减少电容电压的波动。建立了双PWM变换器励磁的双馈风力发电系统的仿真模型,仿真结果表明该协调控制策略极大地改善了直流母线电压的动态特性,实现了最大风能跟踪,并且降低了变换器中电容容量要求,提高了风电系统的电能质量。 展开更多

关键词 风力发电 双馈电机 无源性 双pwm变换器 协调控制

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基于双PWM变换器的能馈型交流电子负载研究 被引量：12

9

作者 王洪希 鲁长贺 田伟 《现代电子技术》 北大核心 2018年第2期56-59,共4页

为了替代传统负载和能耗型电子负载,研究一种基于双PWM变换器的能量回馈型交流电子负载。主电路采用双PWM变换器构成背靠背系统的拓扑结构,负载模拟变换器采用滞环的电流单闭环控制策略,并网变换器采用直流电压外环和电网侧交流电流内... 为了替代传统负载和能耗型电子负载,研究一种基于双PWM变换器的能量回馈型交流电子负载。主电路采用双PWM变换器构成背靠背系统的拓扑结构,负载模拟变换器采用滞环的电流单闭环控制策略,并网变换器采用直流电压外环和电网侧交流电流内环的双环闭控制策略。通过Matlab/Simulink仿真试验,证明了该方案可以实现对负载模拟侧电流精确控制,模拟所需负载特性的功能,同时将测试电能回馈电网,并网逆变侧功率因数接近于1。仿真结果表明该方案可行且有效。 展开更多

关键词 双pwm变换器 负载特性模拟 能量回馈 交流电子负载 滞环控制 双环控制

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双PWM变换器的功率快速平衡控制 被引量：1

10

作者 钟立群 王辉 +1 位作者 吴轩 徐雪刚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第9期1620-1626,共7页

研究了一种用于双PWM变换器的直流母线功率平衡控制方法。该方法根据网侧和机侧变流器数学模型推导出各自的功率微分方程,并在网侧变流器控制中引入机侧变流器功率微分,使得网侧变流器功率及时跟踪机侧变流器功率让直流母线电容功率保... 研究了一种用于双PWM变换器的直流母线功率平衡控制方法。该方法根据网侧和机侧变流器数学模型推导出各自的功率微分方程,并在网侧变流器控制中引入机侧变流器功率微分,使得网侧变流器功率及时跟踪机侧变流器功率让直流母线电容功率保持不变;为简化负载功率微分的计算,永磁同步电机采用IP控制方法。同时,为了更好地稳定直流母线电压,在网侧变流器的外环控制中采用直流母线电压的控制方法,从而在直流母线电容容量较小时,直流母线电压仍保持稳定。仿真及实验结果验证了所提出的控制方法的有效性及优越性。 展开更多

关键词 功率快速平衡控制 双pwm变换器 永磁同步电机

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永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略 被引量：71

11

作者 姚骏 廖勇 庄凯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第20期88-92,107,共6页

永磁直驱风力发电系统中可采用全功率双脉宽调制(PWM)变换器作为永磁同步发电机(PMSG)的并网电路,当风速变化时,双PWM变换器的直流链电压会随着PMSG输出功率的改变而出现大幅度波动,这将不利于变换器功率器件的安全运行及整个发电系统... 永磁直驱风力发电系统中可采用全功率双脉宽调制(PWM)变换器作为永磁同步发电机(PMSG)的并网电路,当风速变化时,双PWM变换器的直流链电压会随着PMSG输出功率的改变而出现大幅度波动,这将不利于变换器功率器件的安全运行及整个发电系统的稳定运行。结合永磁直驱同步风力发电系统的运行特点,提出一种适用于永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略。系统仿真和实验结果验证了所提出的控制策略的正确性,该方案可显著提高风速变化时双PWM变换器的直流链电压的稳定性,有助于提高发电系统的安全稳定运行能力。 展开更多

关键词 风力发电 直驱 永磁同步发电机(PMSG) 双脉宽调制(pwm)变换器 协调控制

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比例谐振双馈风力发电双PWM变换器的研究

12

作者 陈贞吉 李海军 +4 位作者 王建任 姜春雷 高金兰 孙志刚 高微 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第15期3610-3614,共5页

双PWM变换器是双馈风力发电系统的控制核心,传统的控制方式多是结合PI控制器的。在电网不平衡的情况下,PI控制方法很难保证控制需求。采用了PR(比例谐振)控制方法,该控制器可以在保证系统无静差输出和转子侧有功功率和无功功率解耦控制... 双PWM变换器是双馈风力发电系统的控制核心,传统的控制方式多是结合PI控制器的。在电网不平衡的情况下,PI控制方法很难保证控制需求。采用了PR(比例谐振)控制方法,该控制器可以在保证系统无静差输出和转子侧有功功率和无功功率解耦控制的同时,省去耦合项和前馈补偿项,减少坐标变换的次数;还可以有效的减小电网频率偏移对逆变器输出电感电流的影响,从而提高了控制算法的精度和电网的电能质量。通过仿真试验结果分析验证了系统的可行性与正确性。 展开更多

关键词 双馈电机 双pwm变换器 PR控制器 功率解耦

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双馈风力发电中基于单周期的双PWM变换器控制策略

13

作者 张海光 沈艳霞 纪志成 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第6期642-647,共6页

分析了基于单周期的PWM控制原理及其相对于传统PWM控制方法的优点,将单周期控制方法运用到双馈风力发电的双PWM励磁变换器中。以输出直流稳定电压作为网侧变换器的控制目标,推导出整流电路中的单周期控制策略;以输出跟随参考控制信号变... 分析了基于单周期的PWM控制原理及其相对于传统PWM控制方法的优点,将单周期控制方法运用到双馈风力发电的双PWM励磁变换器中。以输出直流稳定电压作为网侧变换器的控制目标,推导出整流电路中的单周期控制策略;以输出跟随参考控制信号变化的交流励磁电流作为转子侧变换器控制目标,推导出逆变电路中的单周期控制策略。仿真结果证明基于单周期的双PWM励磁变换器一方面可以保证直流母线电压的稳定,另一方面能够快速地为双馈电机转子提供可调节的励磁电流,达到很好的控制效果。 展开更多

关键词 双馈电机 单周期控制 双pwm变换器 励磁电流

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矩阵变换器与双PWM变换器的比较研究

14

作者 郭前岗 孟彦京 李耀华 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2005年第6期29-33,共5页

分析了矩阵变换器的虚拟交-直-交调制策略,并与电压型双PWM变换器进行了比较,对二者的主要性能指标进行了综合评价,指出矩阵变换器的虚拟交-直-交调制实质就是电压型双PWM变换器控制目标的一体化实现,仿真结果验证了结论的正确性。

关键词 矩阵变换器 双pwm交-直-交变换器 空间矢量调制

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双馈型风力发电变换器主回路杂散电感的影响和抑制 被引量：12

15

作者 张亮 张东 蔡旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第36期18-22,共5页

双PWM变换器是MW级双馈型风力发电系统中的关键部件。在大功率风电变换器中,由于杂散电感的存在,器件在关断过程中往往会产生超出允许范围的瞬态尖峰值,从而导致其失效和损坏。因此,在研制兆瓦级双馈型风力发电变换器时要考虑如何对变... 双PWM变换器是MW级双馈型风力发电系统中的关键部件。在大功率风电变换器中,由于杂散电感的存在,器件在关断过程中往往会产生超出允许范围的瞬态尖峰值,从而导致其失效和损坏。因此,在研制兆瓦级双馈型风力发电变换器时要考虑如何对变换器回路的等效杂散电感进行抑制。针对上述问题,通过构建2MW双馈型风电变换器功率主回路杂散电感等效分布模型,分析了杂散电感在器件关断过程中的影响。在此基础上,提出一种低感平面母线技术来抑制主回路的总杂散电感,并采用基于虚功原理的电磁场知识来对其电感值进行理论分析和计算。从结构设计和工程应用角度出发,对该母线的使用进行分析。样机试验结果表明,所提方案较之传统设计在抑制主回路杂散电感上更具有效性。 展开更多

关键词 风力发电 双pwm变换器 杂散电感 平面母线

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电网短路时交流励磁风电机组网侧变换器控制策略 被引量：16

16

作者 姚骏 廖勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期83-88,共6页

电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制(PWM)变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行,要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略,该方案在电... 电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制(PWM)变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行,要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略,该方案在电压跌落时仅利用电流内环控制电网侧变换器,并于电压正常时采用带前馈的双闭环电压控制策略控制电网侧变换器。通过仿真验证了所提出的方案在电网短路故障发生和切除时稳定控制直流链电压的有效性,为故障过程发电机不脱网励磁控制奠定了基础,同时该方案也能有效保护直流侧电容及提高系统的稳定性。 展开更多

关键词 风力发电 交流励磁发电机 电网短路故障 低电压穿越 双pwm变换器 电网侧变换器

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交流励磁变速恒频风力发电系统的运行与控制 被引量：53

17

作者 刘其辉 贺益康 赵仁德 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期129-136,共8页

合理的励磁控制是确保变速恒频风力发电机可靠、高效运行的关键。分析了旋转坐标系下双馈型异步发电机(DFIG)的数学模型,采用定子磁链定向方式推导了DFIG矢量控制策略,并通过DFIG功率控制实现最大风能追踪。采用双PWM变换器作为DFIG的... 合理的励磁控制是确保变速恒频风力发电机可靠、高效运行的关键。分析了旋转坐标系下双馈型异步发电机(DFIG)的数学模型,采用定子磁链定向方式推导了DFIG矢量控制策略,并通过DFIG功率控制实现最大风能追踪。采用双PWM变换器作为DFIG的励磁电源,其中网侧变换器通过电网电压定向矢量控制实现交流侧功率因数和直流母线电压控制。在10kW机组上进行了包括发电机稳、动态变速恒频运行,最大风能追踪以及网侧变换器控制等内容的实验研究,实现了DFIG功率解耦、最大风能追踪以及相应的变换器工作状态的切换,验证了控制策略的正确性。 展开更多

关键词 交流励磁 变速恒频 风力发电 矢量控制 双pwm变换器

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永磁直驱风电系统变流器拓扑分析 被引量：49

18

作者 胡书举 李建林 许洪华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期77-81,共5页

永磁直驱风电系统变流器为永磁同步发电机和电网的接口,对其常用的拓扑进行了详细的分析和说明,包括不控整流+逆变器、不控整流+DC/DC变换+逆变器、背靠背双PWM变换器等拓扑,对其工作原理、应用和优缺点进行了介绍和对比,并针对风电机... 永磁直驱风电系统变流器为永磁同步发电机和电网的接口,对其常用的拓扑进行了详细的分析和说明,包括不控整流+逆变器、不控整流+DC/DC变换+逆变器、背靠背双PWM变换器等拓扑,对其工作原理、应用和优缺点进行了介绍和对比,并针对风电机组对大功率变流器的需求,对大功率拓扑结构的特性和应用进行了详细的介绍。不控整流+Boost变换+并网逆变器和背靠背双PWM变换器2种拓扑是目前的优选方案,多电平变换器因其优良的性能将具有良好的发展前景。 展开更多

关键词 直驱式风电系统 永磁同步发电机 变速恒频 双pwm变换器 多电平变换器

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基于自抗扰控制器的风力发电系统最大功率追踪控制 被引量：8

19

作者 吴根忠 孙亮 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2011年第5期560-565,共6页

论述了风力发电系统中风能最大风能捕获的基本原理,介绍了永磁同步发电系统双PWM换流器结构.使用功率自抗扰控制器和两个电流自抗扰控制器,设计出了永磁同步发电机最大功率追踪控制系统.自抗扰控制器将风机的机械转矩扰动等外部干扰进... 论述了风力发电系统中风能最大风能捕获的基本原理,介绍了永磁同步发电系统双PWM换流器结构.使用功率自抗扰控制器和两个电流自抗扰控制器,设计出了永磁同步发电机最大功率追踪控制系统.自抗扰控制器将风机的机械转矩扰动等外部干扰进行估计和补偿,使得发电机组按照最大功率点跟踪方式运行,提高了系统跟踪性能,实现了风力发电系统的最大功率输出.通过不同风速条件下的建模仿真,验证了自抗扰控制算法的有效性和实用性. 展开更多

关键词 最大功率追踪控制 自抗扰控制器 永磁同步发电机 双pwm变换器

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