并联背靠背PWM变流器在直驱型风力发电系统的应用 被引量：85

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作者 李建林 高志刚 +2 位作者 胡书举 付勋波 许洪华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期59-62,共4页

直驱型风力发电系统需要全功率变流器,在现有器件功率水平以及开关频率等诸多因素制约下,变流器直接并联的方式具备结构简单、模块化设计、易扩展的优点。文中通过有效的控制,使并联运行达到了大电流输入的要求,并将基于载波相移技术的... 直驱型风力发电系统需要全功率变流器,在现有器件功率水平以及开关频率等诸多因素制约下,变流器直接并联的方式具备结构简单、模块化设计、易扩展的优点。文中通过有效的控制,使并联运行达到了大电流输入的要求,并将基于载波相移技术的背靠背脉宽调制(PWM)变流器应用在直驱型风力发电系统中,开关频率仅为1 kHz。实验表明,在提高等效开关频率、改善输出电流波形的同时不会带来环流问题,这在风电系统的全功率变流器中具有重要意义。 展开更多

关键词 直驱型风力发电系统 背靠背PWM变流器 并联运行 载波相移 永磁同步发电机

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直驱型风力发电系统变流器的控制与仿真分析 被引量：4

2

作者 周腊吾 肖磊 +2 位作者 都磊 肖杨柳 朱为东 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期33-37,共5页

将具有良好耐压性能的背靠背二极管箝位式三电平拓扑结构引入直驱型风力发电系统,研究了一种新的高压大容量变流器.在分析该变流器中所采用的拓扑结构的数学模型及整流与逆变侧控制策略的基础上,运用MATLAB/Simulink模拟了该变流器在风... 将具有良好耐压性能的背靠背二极管箝位式三电平拓扑结构引入直驱型风力发电系统,研究了一种新的高压大容量变流器.在分析该变流器中所采用的拓扑结构的数学模型及整流与逆变侧控制策略的基础上,运用MATLAB/Simulink模拟了该变流器在风速变化引起风机最大功率点偏移时的工作情况.仿真结果表明,采用该拓扑结构变流器具有良好的动态及稳态性能,能够较好地满足当前直驱型风电系统中变流器电压等级与容量不断增大的需求. 展开更多

关键词 风力发电 直驱型 变流器 三电平

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风力发电变流器发展现状与展望 被引量：24

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作者 马伟明 肖飞 《中国工程科学》 2011年第1期11-20,共10页

风电机组宽泛的使用环境,使作为机组关键设备之一的大容量变流器必须满足高功率密度、高可靠性与优良控制性能等要求。国产风电变流器的研发近几年有了较快的发展,但总体上依然落后于国外先进水平。文章对风电变流器,重点是直驱式全功... 风电机组宽泛的使用环境,使作为机组关键设备之一的大容量变流器必须满足高功率密度、高可靠性与优良控制性能等要求。国产风电变流器的研发近几年有了较快的发展,但总体上依然落后于国外先进水平。文章对风电变流器,重点是直驱式全功率变流器的若干关键技术做了介绍,给出了相关问题的解决思路。 展开更多

关键词 风力发电 变速恒频 双馈型 直驱型 变流器

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级联型风电系统四有源桥变换器绕组电流偏置特性分析及改进调制策略

4

作者 彭新 张永磊 +2 位作者 原熙博 覃育焕 李炎 《电工技术学报》 北大核心 2025年第20期6658-6671,共14页

基于四有源桥变换器隔离的级联型风力发电变流器具有模块化结构且高电压的特点,通过瞬时功率的聚合传输可以直接消除低频电压脉动,大幅减小直流侧电容,在20 MW及以上功率等级的海上风力发电系统中具有重要的应用前景。然而四有源桥变换... 基于四有源桥变换器隔离的级联型风力发电变流器具有模块化结构且高电压的特点,通过瞬时功率的聚合传输可以直接消除低频电压脉动,大幅减小直流侧电容,在20 MW及以上功率等级的海上风力发电系统中具有重要的应用前景。然而四有源桥变换器传输脉动功率时,其输入绕组电流出现偏置问题,增大了电流应力和系统损耗。该文以四有源桥变换器解耦等效模型和单移相调制策略为基础,分析瞬时功率聚合传输过程中绕组电流偏置的原因,揭示电流幅值的波动特性。并提出一种改进调制方法,在保留原有移相角的基础上,增加内移相角来平衡输入绕组电压正、负极性占空比,实现变换器一次侧漏感伏秒平衡,绕组电流的正、负幅值对称波动,进而消除绕组电流的偏置,降低变换器的电流应力和损耗。通过仿真和实验结果,验证了所提改进移相调制策略的正确性。 展开更多

关键词 级联型风力发电变流器 四有源桥变换器 绕组电流偏置 改进移相调制

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高压变流器在高压风力发电中的应用

5

作者 张亮 《电气制造》 2010年第7期44-46,共3页

将高压变流器应用于风力发电技术中,使得风力发电可由传统的690V低压型功率变换直接转变为3～10kV的高压型发电系统。

关键词 风力发电技术 高压型 变流器 应用 发电系统 功率变换

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离网型永磁风力发电机级联整流装置研究 被引量：4

6

作者 姜科 赵晨栋 +1 位作者 单长帅 耿强 《电子测量技术》 2015年第5期7-10,23,共5页

随着社会的发展,用电设备不断增加,在一些偏远地区,原有的离网型风力发电系统亟需扩容。提出了一种新型的离网型永磁风力发电机级联整流装置,该装置采用共直流母线技术,可实现2台发电机同时并网运行,增加了系统容量。此外,该装置还可实... 随着社会的发展,用电设备不断增加,在一些偏远地区,原有的离网型风力发电系统亟需扩容。提出了一种新型的离网型永磁风力发电机级联整流装置,该装置采用共直流母线技术,可实现2台发电机同时并网运行,增加了系统容量。此外,该装置还可实现多机运行下的最大风能捕获,同时可使功率开关器件占空比运行于合理范围内,改善系统性能。仿真结果证明了该装置及控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁发电机 风力发电 离网型 级联整流

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一种新型离网型永磁风力发电机级联整流装置研究

7

作者 单长帅 耿强 +1 位作者 赵晨栋 姜科 《机电工程》 CAS 2015年第3期414-418,共5页

针对偏远地区原有的离网型风力发电系统亟需扩容的问题,提出了一种新型的共直流母线级联整流装置,通过该装置可实现两台发电机同时发电运行。对该新型级联整流装置的拓扑结构、发电机电流换相过程、占空比计算方法等内容进行了研究,建... 针对偏远地区原有的离网型风力发电系统亟需扩容的问题,提出了一种新型的共直流母线级联整流装置,通过该装置可实现两台发电机同时发电运行。对该新型级联整流装置的拓扑结构、发电机电流换相过程、占空比计算方法等内容进行了研究,建立了发电机转速与不控整流电路输出平均电压之间的关系,对两发电机串、并联运行状态进行了详细分析归纳,提出基于滞环原理的状态切换方法,并在Matlab仿真平台上对系统进行了仿真验证。研究结果表明,该装置可以根据不同的发电机转速,改变两台发电机间的工作方式,扩展发电机调速范围,有效增加系统容量;同时可使功率开关器件占空比运行于合理范围内,避免窄脉冲的出现,减小高次谐波,改善系统性能。 展开更多

关键词 永磁发电机 风力发电 离网型 级联整流

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基于相移SPWM技术的级联型多电平变流器 被引量：15

8

作者 王立乔 王长永 +1 位作者 黄玉水 张仲超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期17-18,21,共3页

介绍一种基于相移 SPWM技术的级联型多电平变流器并给出了仿真结果。这种变流器与传统多电平变流器相比较 ,所用的开关器件数少 ,负荷均衡 ,输入输出线性度好 ,具有良好的控制特性。

关键词 相移SPWM 级联型多电平变流器 开关角控制 反馈控制

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基于级联型错时采样空间矢量调制多电平变流器的APF研究 被引量：36

9

作者 林平 王立乔 +1 位作者 李建林 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期70-74,共5页

该文提出并分析了错时采样空间矢量调制(STS-SVM)技术的工作原理及其在级联型多电平变流器上的实现方法。实现的多电平变流器结合了STS-SVM 和级联型多电平变流器两者的优点,使用元件数目少、直流侧均压容易实现、易于模块化设计和调试... 该文提出并分析了错时采样空间矢量调制(STS-SVM)技术的工作原理及其在级联型多电平变流器上的实现方法。实现的多电平变流器结合了STS-SVM 和级联型多电平变流器两者的优点,使用元件数目少、直流侧均压容易实现、易于模块化设计和调试,实验结果验证了理论分析的正确性。最后通过仿真研究了级联型STS-SVM 多电平变流器在有源电力滤波器中的应用特点。 展开更多

关键词 空间矢量调制 级联型多电平变流器 采样 APF 有源电力滤波器 模块化设计 工作原理 仿真研究 SVM STS 直流侧 正确性

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直驱型变速恒频风力发电系统的独立直流母线并联策略 被引量：15

10

作者 李瑞 徐壮 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期56-66,15,共11页

为了提高直驱型变速恒频风力发电系统的功率等级,提出一种多组变流器相互并联且直流母线相互独立的并联策略。针对零序环流问题,分别在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下进行了分析,得出了所采用拓扑的数学模型及等效电路,揭示了零序环... 为了提高直驱型变速恒频风力发电系统的功率等级,提出一种多组变流器相互并联且直流母线相互独立的并联策略。针对零序环流问题,分别在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下进行了分析,得出了所采用拓扑的数学模型及等效电路,揭示了零序环流产生的根本机理,即它是由并联变流器之间三相占空比零轴分量的不一致及直流母线电压的不一致造成的,并证明了机侧零序环流与网侧零序环流是互相耦合的,进而设计了零序环流控制器,很好地抑制了零序环流,解决了不均流、三相电流畸变等问题。最后对一组直驱型风力发电实验平台进行了仿真及实验验证,证明了上述分析及控制策略的正确性。 展开更多

关键词 直驱型风力发电 全功率变流器 并联 独立直流母线 零序环流

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级联型相移SPWM变流器及其在有源电力滤波器中的应用 被引量：40

11

作者 王长永 张仲超 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期28-30,61,共4页

提出了级联型相移 SPWM变流器的概念 ,该变流器能在较低的器件开关频率下实现较高开关频率的效果 ,具有结构简单、传输频带宽、动态响应好等优点。通过仿真证明该技术在电力有源滤波器这样的大功率场合具有广泛的应用前景。

关键词 相移SPWM技术 级联型变流器 有源电力滤波器

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级联型多电平变流器新型载波相移SPWM研究 被引量：50

12

作者 王立乔 齐飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期28-34,共7页

将单极性正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)引入到级联型多电平变流器中,提出一种新型载波相移SPWM策略。该策略较传统的载波相移SPWM可以节省一半的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)脉冲发生器,对级联型多电平逆变... 将单极性正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)引入到级联型多电平变流器中,提出一种新型载波相移SPWM策略。该策略较传统的载波相移SPWM可以节省一半的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)脉冲发生器,对级联型多电平逆变器的数字化实现有重要的理论和实用价值。给出新型载波相移SPWM的2种调制方式,分别推导频域调制模型,并对其谐波特性进行分析、比较和仿真验证。仿真结果表明,对于单相系统,2种方式基本相当;对于三相系统,方式二的谐波特性更好。分析新型载波相移SPWM技术的热稳定性问题,并给出其解决办法。实验结果验证了理论分析和仿真研究的正确性。 展开更多

关键词 新型载波相移SPWM 级联型多电平变流器 PWM脉冲发生器 频域调制模型 热稳定性

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集成SMES和CS-SGSC的双馈型风力发电系统 被引量：9

13

作者 郭文勇 肖立业 戴少涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期101-107,共7页

双馈型风力发电机面临能量输出不稳定和低电压穿越能力弱2个主要问题。为了同时解决这2个问题,提出了一种集成超导储能系统和电流型串联网侧变流器的双馈型风力发电系统。该系统利用超导磁体作为能量储存和缓冲环节,提高了能量输出的稳... 双馈型风力发电机面临能量输出不稳定和低电压穿越能力弱2个主要问题。为了同时解决这2个问题,提出了一种集成超导储能系统和电流型串联网侧变流器的双馈型风力发电系统。该系统利用超导磁体作为能量储存和缓冲环节,提高了能量输出的稳定性;利用电流型串联网侧变流器实现了对定子电压的保护,提升了双馈型风力发电机的低电压穿越能力。仿真结果证明了该拓扑结构及其控制策略的有效性。 展开更多

关键词 风力发电 双馈感应发电机 超导储能 电流型串联网侧变流器 低电压穿越

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载波幅值可调PWM技术及其在级联型多电平变流器中的应用 被引量：10

14

作者 王立乔 杨博生 邬伟扬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期122-128,共7页

在详细分析直流电压脉动对输出电压影响机理的基础上,提出载波幅值可调PWM技术。根据直流侧电压脉动的实际情况及时调整载波幅值,可以有效地抑制直流侧电压脉动造成的输出电压畸变。载波幅值可调PWM技术原理简单、实现方便,还可以降低... 在详细分析直流电压脉动对输出电压影响机理的基础上,提出载波幅值可调PWM技术。根据直流侧电压脉动的实际情况及时调整载波幅值,可以有效地抑制直流侧电压脉动造成的输出电压畸变。载波幅值可调PWM技术原理简单、实现方便,还可以降低直流侧滤波电容,对提高系统品质和功率密度有重要意义。理论分析和仿真研究得到了实验验证。 展开更多

关键词 电力电子 级联型多电平变流器 直流侧电压脉动 输出电压畸变 载波幅值可调PWM

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错时采样空间矢量调制的级联型多电平变流器及其在并联有源电力滤波器中的应用 被引量：22

15

作者 王立乔 邬伟扬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期90-97,共8页

介绍了错时采样空间矢量调制的基本原理,讨论了组合变流器与级联型多电平变流器的等价关系,提出了错时采样空间矢量调制在级联型多电平变流器中的实现方法,并进行了实验验证。给出了基于错时采样空间矢量调制级联型多电平变流器的并联... 介绍了错时采样空间矢量调制的基本原理,讨论了组合变流器与级联型多电平变流器的等价关系,提出了错时采样空间矢量调制在级联型多电平变流器中的实现方法,并进行了实验验证。给出了基于错时采样空间矢量调制级联型多电平变流器的并联电力有源滤波器的拓扑结构,设计了其交、直流控制系统,并以仿真和实验结果加以验证。仿真和实验结果表明,基于错时采样空间矢量调制级联型多电平变流器的并联有源滤波器可以在较低的开关频率下准确、有效地补偿负载谐波和无功功率。 展开更多

关键词 大功率电力电子装置 错时采样空间矢量调制 级联型多电平变流器 并联有源电力滤波器

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基于SPWM的多电平级联型变流器的应用综述 被引量：4

16

作者 丁凯 彭春萍 +1 位作者 孙建军 陈允平 《继电器》 CSCD 北大核心 2003年第6期78-81,共4页

在现有的多电平交流器中,级联型变流器以其结构简单、控制方式简便的优点在高压、大容量的工业领域得到越来越广泛的应用。本文对其基本的拓扑结构、控制策略、以及研究现状进行了讨论。并提出一种在中、高电压电能质量综合治理领域运... 在现有的多电平交流器中,级联型变流器以其结构简单、控制方式简便的优点在高压、大容量的工业领域得到越来越广泛的应用。本文对其基本的拓扑结构、控制策略、以及研究现状进行了讨论。并提出一种在中、高电压电能质量综合治理领域运用级联型多电平变流器的构想。 展开更多

关键词 多电平级联型变流器 SPWM 控制策略 电路拓扑结构 脉宽调制解调

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模块化级联型SMES变流器及其总分式功率无源控制策略 被引量：4

17

作者 雷勇 刘晖 +1 位作者 朱英伟 林晓冬 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期54-61,共8页

为实现超导磁储能系统(SMES)的大规模可扩展式应用,提高控制系统的动态性能和鲁棒性,改进级联型SMES变流器的电路拓扑,并设计基于无源控制器的总分式功率控制策略。采用二阶广义积分构造虚拟轴,实现单相电路的坐标变换;证明了无源系统... 为实现超导磁储能系统(SMES)的大规模可扩展式应用,提高控制系统的动态性能和鲁棒性,改进级联型SMES变流器的电路拓扑,并设计基于无源控制器的总分式功率控制策略。采用二阶广义积分构造虚拟轴,实现单相电路的坐标变换;证明了无源系统反馈互联后仍保持端口受控哈密尔顿模型结构的特征,分别在交、直流侧设计控制策略,降低了控制设计的复杂度;提出总分式功率控制策略,实现系统并网总功率和各级联模块分功率的独立控制;分别在交、直流侧设计无源控制器,提高了系统控制的动态性能和稳定性。仿真分析验证了模块化级联型SMES变流器及其总分式功率无源控制策略的有效性。系统具备模块化特征,可实现灵活扩展以及各超导磁体功率的独立控制,并具有更快的响应速度、更小的超调量和更好的并网电流质量。 展开更多

关键词 级联型SMES 变流器 可扩展 无源控制器 端口受控哈密尔顿模型 功率控制

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用于级联型大功率变流器的多变量组合控制方案 被引量：2

18

作者 曹剑坤 谢少军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期129-136,共8页

提出一种用于级联型大功率变流器的多变量组合控制方案,综合利用非对称直流母线电压控制、移相控制和脉冲宽度调制(PWM)。与传统的非对称电平、阶梯波合成以及混合型调制控制方案相比,该控制方案能更好地消除输出电压的低次谐波,且全部... 提出一种用于级联型大功率变流器的多变量组合控制方案,综合利用非对称直流母线电压控制、移相控制和脉冲宽度调制(PWM)。与传统的非对称电平、阶梯波合成以及混合型调制控制方案相比,该控制方案能更好地消除输出电压的低次谐波,且全部功率器件均低频工作。本文分析了该控制方案下的输出电压谐波特性和各逆变模块功率分配。该控制方案简洁可靠,开关频率低,可用于现有典型的级联型结构变流器。基于混合非对称级联型拓扑并结合SPWM、SHEPWM调制策略的实验样机验证控制方案的可行性和低次谐波消除效果,仿真和实验结果表明理论分析的正确性。 展开更多

关键词 级联型变流器 低开关频率 多变量组合控制 谐波抵消

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三电平PWM整流器用于直驱风力发电系统 被引量：11

19

作者 温春雪 张利宏 +1 位作者 李建林 许洪华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期191-195,共5页

直驱型风力发电系统的风力发电机需要通过大功率交直交变流器即全功率变流器将风力发电机直接并网,而开关器件水平无法满足全功率变流器的要求,因此研究了二极管箝位三电平PWM整流器在直驱型风力发电系统中的应用。针对这一拓扑和直驱... 直驱型风力发电系统的风力发电机需要通过大功率交直交变流器即全功率变流器将风力发电机直接并网,而开关器件水平无法满足全功率变流器的要求,因此研究了二极管箝位三电平PWM整流器在直驱型风力发电系统中的应用。针对这一拓扑和直驱型风力发电系统的特点,采用基于PWM整流器模型的跟踪指令电压矢量的空间矢量脉宽调制(SVPWM)电流控制策略,使用龙格库塔解析法和Matlab仿真了负载从半载到满载变化时,三电平整流器直流电压的动态响应波形,交流侧电压、电流的变化趋势以及d-q坐标系下有功、无功电流分量跟随参考量变化的波形等。结果表明,该PWM整流器可有效抑制注入电网的谐波,减小交流侧的电流波形畸变;在负载突变时保持直流电压恒定,输出有功、无功可调且动态跟随性能较好。三电平PWM整流器作为全功率变流器的整流部分适合于直驱型风力发电系统的应用。 展开更多

关键词 直驱型风力发电系统 全功率变流器 二极管箝位 三电平整流器 空间矢量脉宽调制 龙格库塔解析法

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级联型储能系统中虚拟同步发电机控制及电池自均衡策略 被引量：15

20

作者 李新 杨苒晨 +2 位作者 邵雨亭 胡耀威 陈国柱 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期180-187,共8页

为更好地应对可再生能源装机容量不断提升而传统分布式储能系统容量小、电压等级低的问题,提出采用级联H桥拓扑实现单机电池储能系统(BESS)的高压、大容量化。为增强储能系统入电网友好性,对虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究,结... 为更好地应对可再生能源装机容量不断提升而传统分布式储能系统容量小、电压等级低的问题,提出采用级联H桥拓扑实现单机电池储能系统(BESS)的高压、大容量化。为增强储能系统入电网友好性,对虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究,结合同步发电机的一次调频特性及调压特性,详细分析了同步发电机的二阶等效模型和VSG控制策略,建立VSG控制的宽频带小信号动态模型,定量分析VSG控制的固有功率耦合特性及交流侧阻抗对VSG控制的影响,提高了VSG模型准确度。通过频域模型分析虚拟惯性和阻尼以及无功控制参数与BESS性能的关系,为VSG稳定性分析及关键参数的设计与优化提供了依据。针对VSG控制下BESS模块电池荷电状态均衡的问题,提出一种改进型最近电平调制方法并给出了调制原理,实现了相内模块间荷电状态的自均衡。最后,利用搭建的仿真模型,验证了VSG在级联型BESS应用中的可行性、参数分析以及调制方法的有效性。 展开更多

关键词 电池储能系统 级联H桥变流器 虚拟同步发电机 功率耦合 改进型最近电平调制 荷电状态均衡

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