CN116667366B - 一种虚拟电厂调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种虚拟电厂调度系统，所述系统包括：第一调度平台和多个第一配电台区；各个第一配电台区包括第一变压器、多个第一充电桩和第一数据采集网络。通过本发明系统可对各个配电台区内的充电负荷进行动态调整。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种虚拟电厂调度系统。
背景技术
基于电能的新能源汽车通过充电桩获取电能，充电桩的工作原理则是从所在区域的配电网进行取电并基于不同的电压等级为各种型号的新能源汽车充电。对于安装在楼宇、小区内的充电桩而言，其用电途径与所在区域的居民生活用电途径是重叠的、都是从该区域的民用配电网进行取电。在民用配电网的用电高峰期时段，若不对充电桩的用电进行限制则极容易发生居民生活用电供电不足的问题；但为了保证居民生活用电而一味控制充电桩的安装数量，又会给居民带来车辆充电不便的问题。如何在保障居民生活用电的同时又能尽可能多地安装充电桩来提高车辆充电的便利性是本发明需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种虚拟电厂调度系统，包括：第一调度平台和多个第一配电台区，各个第一配电台区包括第一变压器、多个第一充电桩和第一数据采集网络。本发明系统能基于配电网络不同时段分配的最大充电负荷以及各个配电台区的实际充电状态来对各个配电台区内各个充电桩的充电负荷进行动态调整。因为本发明系统中的各个充电桩的充电负荷是可以动态调整的，所以即使安装的充电桩数量较多也不会在用电高峰期时段对居民生活用电造成用电争抢，也就是说通过本发明系统可以在保障居民生活用电的同时尽可能多地安装充电桩来提高居民车辆充电的便利性。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种虚拟电厂调度系统，所述系统包括：第一调度平台和多个第一配电台区；
各个所述第一配电台区包括第一变压器、多个第一充电桩和第一数据采集网络；各个所述第一充电桩通过所述第一变压器与外部配电网连接；所述第一数据采集网络与当前配电台区内的所述第一变压器和各个所述第一充电桩分别连接；所述第一调度平台与外部的电网需求侧管理平台连接，还分别与各个所述第一配电台区的所述第一充电桩连接，还分别与各个所述第一配电台区的所述第一数据采集网络连接；
所述第一调度平台用于接收所述电网需求侧管理平台发送的当前时段用电负荷阈值信息，并根据所述当前时段用电负荷阈值信息对本地存储的系统充电负荷阈值进行更新；
所述第一调度平台还用于接收各个所述第一数据采集网络发送的第一台区数据记录存入预设的台区数据库；所述台区数据库包括多个所述第一台区数据记录；
所述第一调度平台还用于在每次对所述系统充电负荷阈值进行更新时，根据更新后的所述系统充电负荷阈值和所述台区数据库进行充电负荷配置策略定制得到对应的充电配置策略并保存；并根据所述充电配置策略进行充电桩充电负荷配置处理；所述充电配置策略包括多个第一台区配置记录；
各个所述第一数据采集网络用于定期对当前配电台区内的所有负载的实时用电负荷信息进行数据采集得到对应的所述第一台区数据记录向所述第一调度平台发送。
优选的，所述第一台区数据记录包括第一台区标识、第一台区实时负荷和多个第一充电桩记录；所述第一充电桩记录包括第一充电桩标识和第一充电桩实时负荷；
所述第一台区配置记录包括所述第一台区标识、第一台区配置负荷和多个第一充电桩配置记录；所述第一充电桩配置记录包括所述第一充电桩标识和第一充电桩配置负荷。
优选的，所述第一调度平台具体用于在所述根据更新后的所述系统充电负荷阈值和所述台区数据库进行充电负荷配置策略定制得到对应的充电配置策略并保存时，将所述台区数据库中与各个所述第一配电台区对应的时间最新的所述第一台区数据记录提取出来组成对应的第一记录序列；
并对所述第一记录序列中的所有所述第一台区数据记录的所述第一台区实时负荷进行总和计算得到对应的第一实时负荷总和；并对所述系统充电负荷阈值与所述第一实时负荷总和的比值进行计算得到对应的第一比值；
并对所述第一记录序列中的所述第一台区数据记录进行遍历；并在遍历时，将当前遍历的所述第一台区数据记录作为对应的当前记录；并将所述当前记录的各个所述第一充电桩实时负荷与所述第一比值的乘积作为对应的第一充电负荷；并对各个所述第一充电负荷是否低于对应的充电桩充电负荷阈值进行识别，若是则将所述第一充电负荷作为对应的所述第一充电桩配置负荷，若否则将对应的所述充电桩充电负荷阈值作为对应的所述第一充电桩配置负荷；由各个所述第一充电桩配置负荷和对应的所述第一充电桩标识组成对应的所述第一充电桩配置记录；并将所述当前记录的所述第一台区实时负荷与所述第一比值的乘积作为对应的第二充电负荷；并对所述第二充电负荷是否低于对应的台区充电负荷阈值进行识别，若是则将所述第二充电负荷作为对应的所述第一台区配置负荷，若否则将对应的所述台区充电负荷阈值作为对应的所述第一台区配置负荷；并由所述当前记录的所述第一台区标识、所述第一台区配置负荷和所有所述第一充电桩配置记录组成对应的所述第一台区配置记录；并在遍历结束时，由得到的所有所述第一台区配置记录组成对应的所述充电配置策略并保存。
优选的，所述第一调度平台具体用于在所述根据所述充电配置策略进行充电桩充电负荷配置处理时，将所述充电配置策略中的各个所述第一台区配置记录作为对应的当前台区配置记录；并将所述当前台区配置记录的所述第一台区标识对应的所述第一配电台区作为对应的当前配电台区；并对所述当前台区配置记录的各个所述第一充电桩配置记录进行遍历；并在遍历时，将当前遍历的所述第一充电桩配置记录作为对应的当前充电桩配置记录，并将所述当前充电桩配置记录的所述第一充电桩标识对应的所述第一充电桩作为对应的当前充电桩，并将所述当前充电桩配置记录的所述第一充电桩配置负荷作为对应的第三充电负荷；并将携带了所述第三充电负荷的充电桩充电负荷设置指令向所述当前配电台区的所述当前充电桩发送。
优选的，所述第一充电桩用于在接收到所述第一调度平台发送的所述充电桩充电负荷设置指令时，从中提取出对应的所述第三充电负荷对本地的充电负荷配置信息进行设置。
本发明实施例提供了一种虚拟电厂调度系统，包括：第一调度平台和多个第一配电台区，各个第一配电台区包括第一变压器、多个第一充电桩和第一数据采集网络。本发明系统能基于配电网络不同时段分配的最大充电负荷以及各个配电台区的实际充电状态来对各个配电台区内各个充电桩的充电负荷进行动态调整。因为本发明系统中的各个充电桩的充电负荷是可以动态调整的，所以即使安装的充电桩数量较多也不会在用电高峰期时段对居民生活用电造成用电争抢，也就是说本发明系统可以解决居民生活用电保障与充电桩数量扩容的矛盾，在保障居民生活用电的同时也能提高居民车辆充电的便利性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种虚拟电厂调度系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种虚拟电厂调度系统如图1为本发明实施例提供的一种虚拟电厂调度系统的结构示意图所示，本系统主要包括：第一调度平台11和多个第一配电台区12。
这里，本发明实施例的虚拟电厂调度系统能基于配电网络不同时段分配的最大充电负荷以及各个配电台区所有充电桩的实际充电状态来对各个配电台区内各个充电桩的充电负荷进行动态调整。此处的配电台区(Distribution Transformer Supply Zone)是电力系统中对配电变压器台〈室)供电区域的简称，本发明实施例的每个第一配电台区12为一个配电台区。本发明实施例的各个第一配电台区12包括第一变压器121、多个第一充电桩122和第一数据采集网络123；各个第一充电桩122通过第一变压器121与外部配电网连接；第一数据采集网络123与当前配电台区内的第一变压器121和各个第一充电桩122分别连接；第一调度平台11与外部的电网需求侧管理平台连接，还分别与各个第一配电台区12的第一充电桩122连接，还分别与各个第一配电台区12的第一数据采集网络123连接。
本发明实施例中的电网需求侧管理平台为外部配电网络的数据管理中心，该平台会根据外部配电网络的总负载能力和居民生活用电的实时负载状态对本发明实施例虚拟电厂调度系统管理的所有充电桩的充电总负荷即当前时段用电负荷阈值信息进行动态调整，并在得到的最新的当前时段用电负荷阈值信息时将其向虚拟电厂调度系统的第一调度平台11发送。
(一)第一调度平台11
第一调度平台11用于接收电网需求侧管理平台发送的当前时段用电负荷阈值信息，并根据当前时段用电负荷阈值信息对本地存储的系统充电负荷阈值进行更新。
第一调度平台11还用于接收各个第一数据采集网络123发送的第一台区数据记录存入预设的台区数据库；
其中台区数据库包括多个第一台区数据记录；第一台区数据记录包括第一台区标识、第一统计时间、第一台区实时负荷和多个第一充电桩记录；第一充电桩记录包括第一充电桩标识和第一充电桩实时负荷。
这里，本发明实施例的每个第一配电台区12的第一数据采集网络123会定期对所属配电台区内所有负载的用电/充电状态进行统计并将统计结果即第一台区数据记录向第一调度平台11发送；第一台区数据记录中的第一台区标识为对应配电台区的唯一标识编码，第一统计时间为当次统计的时间信息，第一台区实时负荷为所属配电台区在当次统计时间点上的实时负荷信息、该实时负荷信息由所属配电台区内的所有负载的用电负荷信息总和而成；每个第一充电桩记录对应一个配电台区内的一个充电桩，第一充电桩标识为对应充电桩的唯一标识编码，第一充电桩实时负荷为对应充电桩在当次统计时间点上的实时充电负荷信息。
第一调度平台11还用于在每次对系统充电负荷阈值进行更新时，根据更新后的系统充电负荷阈值和台区数据库进行充电负荷配置策略定制得到对应的充电配置策略并保存；并根据充电配置策略进行充电桩充电负荷配置处理；
其中，充电配置策略包括多个第一台区配置记录；第一台区配置记录包括第一台区标识、第一台区配置负荷和多个第一充电桩配置记录；第一充电桩配置记录包括第一充电桩标识和第一充电桩配置负荷。
在本发明实施例的一种具体实现方式中，第一调度平台11具体用于在根据更新后的系统充电负荷阈值和台区数据库进行充电负荷配置策略定制得到对应的充电配置策略并保存时，
将台区数据库中与各个第一配电台区12对应的时间最新的第一台区数据记录提取出来组成对应的第一记录序列；这里，得到的第一记录序列为所有配电台区最新的台区数据记录序列，通过该序列可以算出所有配电台区最新的用电负荷信息；
并对第一记录序列中的所有第一台区数据记录的第一台区实时负荷进行总和计算得到对应的第一实时负荷总和；
并对系统充电负荷阈值与第一实时负荷总和的比值进行计算得到对应的第一比值；此处，系统充电负荷阈值为从电网需求侧管理平台获得的当前时段用电负荷阈值信息，第一比值＝系统充电负荷阈值/第一实时负荷总和；
并对第一记录序列中的第一台区数据记录进行遍历；并在遍历时，将当前遍历的第一台区数据记录作为对应的当前记录；并将当前记录的各个第一充电桩实时负荷与第一比值的乘积作为对应的第一充电负荷；并对各个第一充电负荷是否低于对应的充电桩充电负荷阈值进行识别，若是则将第一充电负荷作为对应的第一充电桩配置负荷，若否则将对应的充电桩充电负荷阈值作为对应的第一充电桩配置负荷；并由各个第一充电桩配置负荷和对应的第一充电桩标识组成对应的第一充电桩配置记录；并将当前记录的第一台区实时负荷与第一比值的乘积作为对应的第二充电负荷；并对第二充电负荷是否低于对应的台区充电负荷阈值进行识别，若是则将第二充电负荷作为对应的第一台区配置负荷，若否则将对应的台区充电负荷阈值作为对应的第一台区配置负荷；并由当前记录的第一台区标识、第一台区配置负荷和所有第一充电桩配置记录组成对应的第一台区配置记录；并在遍历结束时，由得到的所有第一台区配置记录组成对应的充电配置策略并保存。
这里，本发明实施例的第一比值若大于或等于1说明虚拟电厂调度系统管理的所有充电桩的充电总负荷未超标，可以适当调高各个充电桩的最大充电负荷配置即得到的第一充电负荷大于或等于对应的第一充电桩实时负荷，并适当调高各个配电台区的最大充电负荷配置即得到的第二充电负荷大于或等于对应的第一台区实时负荷；第一比值若小于1说明虚拟电厂调度系统管理的所有充电桩的充电总负荷过高、可能会与居民生活用电发生用电争抢情况，此时会降低各个充电桩的最大充电负荷配置即第一充电负荷小于对应的第一充电桩实时负荷，并适当降低各个配电台区的最大充电负荷配置即得到的第二充电负荷小于对应的第一台区实时负荷；本发明实施例的每个充电桩本地都预先保存了一个额定充电负荷阈值即充电桩充电负荷阈值，该充电桩充电负荷阈值也会在第一调度平台11上进行备份，第一调度平台11在每次得到新的第一充电负荷时会基于对应充电桩的充电桩充电负荷阈值与该第一充电负荷进行比对，若第一充电负荷大于对应的充电桩充电负荷阈值则以该充电桩充电负荷阈值作为最终配置即第一充电桩配置负荷、若第一充电负荷小于或等于对应的充电桩充电负荷阈值则以第一充电负荷作为最终配置即第一充电桩配置负荷；本发明实施例的每个配电台区都预先对应一个额定充电负荷阈值即台区充电负荷阈值，第一调度平台11在每次得到新的第二充电负荷时会基于对应的台区充电负荷阈值与该第二充电负荷进行比对，若第二充电负荷大于对应的台区充电负荷阈值则以该台区充电负荷阈值作为最终配置即第一台区配置负荷、若第二充电负荷小于或等于对应的台区充电负荷阈值则以第一充电负荷作为最终配置即第一台区配置负荷。
在本发明实施例的另一种具体实现方式中，第一调度平台11具体用于在根据充电配置策略进行充电桩充电负荷配置处理时，将充电配置策略中的各个第一台区配置记录作为对应的当前台区配置记录；并将当前台区配置记录的第一台区标识对应的第一配电台区12作为对应的当前配电台区；并对当前台区配置记录的各个第一充电桩配置记录进行遍历；并在遍历时，将当前遍历的第一充电桩配置记录作为对应的当前充电桩配置记录，并将当前充电桩配置记录的第一充电桩标识对应的第一充电桩122作为对应的当前充电桩，并将当前充电桩配置记录的第一充电桩配置负荷作为对应的第三充电负荷；并将携带了第三充电负荷的充电桩充电负荷设置指令向当前配电台区的当前充电桩发送。
(二)第一配电台区12
第一变压器121为每个配电台区的一台或一组配电变压器；第一变压器121用于从外部配电网的交/直流母线取电，并进行对应的AC/AC变换、AC/DC变换、DC/DC变换或DC/AC变换向与之连接的各个台区内负载供电，此处的台区内所有负载包括所有第一充电桩122和第一数据采集网络123中的所有用电设备。
第一充电桩122用于在接收到第一调度平台11发送的充电桩充电负荷设置指令时，从中提取出对应的第三充电负荷对本地的充电负荷配置信息进行设置。
第一充电桩122还用于在对新能源车进行充电时，将本地保存的充电负荷配置信息提取出来作为对应的当前最大充电负荷，并将实时输出的最大充电负荷控制在当前最大充电负荷以下。
第一充电桩122还用于在接收到第一数据采集网络123发送的充电桩充电负荷采集指令时，对自身的实时充电负荷进行统计生成对应的第一充电桩实时负荷，并将本地保存的充电桩标识作为对应的第一充电桩标识，并由得到的第一充电桩标识和第一充电桩实时负荷组成对应的第一充电桩记录向第一数据采集网络123发送。
第一数据采集网络123为一个数据采集网络；第一数据采集网络123用于定期对当前配电台区内的所有负载的实时用电负荷信息进行数据采集得到对应的第一台区数据记录向第一调度平台11发送。
这里，本发明实施例的第一数据采集网络123由数据传送设备、变压器负荷采集设备和充电桩负荷采集设备组成，数据传送设备与变压器负荷采集设备、充电桩负荷采集设备和第一调度平台11连接；变压器负荷采集设备用于对第一变压器121的输出负荷进行数据采集，充电桩负荷采集设备则用于对所有第一充电桩122的充电负荷进行数据采集。
在本发明实施例的另一种具体实现方式中，第一数据采集网络123具体用于定期对当前配电台区内的所有负载的实时用电负荷信息进行数据采集得到对应的第一台区数据记录向第一调度平台11发送时，由数据传送设备按预设的采集频率定期通过变压器负荷采集设备对第一变压器121的实时输出负荷进行数据采集得到对应的第一台区实时负荷，并通过充电桩负荷采集设备向各个第一充电桩122发送充电桩充电负荷采集指令来对所有第一充电桩122的充电负荷进行数据采集得到对应的第一充电桩记录，并从本地读取预设的配电台区标识作为对应的第一台区标识，并将当前设备时间作为对应的第一统计时间，并由得到的第一台区标识、第一统计时间、第一台区实时负荷和所有第一充电桩记录组成对应的第一台区数据记录向第一调度平台11发送。
本发明实施例提供了一种虚拟电厂调度系统，包括：第一调度平台和多个第一配电台区，各个第一配电台区包括第一变压器、多个第一充电桩和第一数据采集网络。本发明系统能基于配电网络不同时段分配的最大充电负荷以及各个配电台区的实际充电状态来对各个配电台区内各个充电桩的充电负荷进行动态调整。因为本发明系统中的各个充电桩的充电负荷是可以动态调整的，所以即使安装的充电桩数量较多也不会在用电高峰期时段对居民生活用电造成用电争抢，也就是说本发明系统可以解决居民生活用电保障与充电桩数量扩容的矛盾，在保障居民生活用电的同时也能提高居民车辆充电的便利性。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种虚拟电厂调度系统，其特征在于，所述系统包括：第一调度平台和多个第一配电台区；
各个所述第一配电台区包括第一变压器、多个第一充电桩和第一数据采集网络；各个所述第一充电桩通过所述第一变压器与外部配电网连接；所述第一数据采集网络与当前配电台区内的所述第一变压器和各个所述第一充电桩分别连接；所述第一调度平台与外部的电网需求侧管理平台连接，还分别与各个所述第一配电台区的所述第一充电桩连接，还分别与各个所述第一配电台区的所述第一数据采集网络连接；
所述第一调度平台用于接收所述电网需求侧管理平台发送的当前时段用电负荷阈值信息，并根据所述当前时段用电负荷阈值信息对本地存储的系统充电负荷阈值进行更新；
所述第一调度平台还用于接收各个所述第一数据采集网络发送的第一台区数据记录存入预设的台区数据库；所述台区数据库包括多个所述第一台区数据记录；
所述第一调度平台还用于在每次对所述系统充电负荷阈值进行更新时，根据更新后的所述系统充电负荷阈值和所述台区数据库进行充电负荷配置策略定制得到对应的充电配置策略并保存；并根据所述充电配置策略进行充电桩充电负荷配置处理；所述充电配置策略包括多个第一台区配置记录；
各个所述第一数据采集网络用于定期对当前配电台区内的所有负载的实时用电负荷信息进行数据采集得到对应的所述第一台区数据记录向所述第一调度平台发送；
其中，所述第一台区数据记录包括第一台区标识、第一台区实时负荷和多个第一充电桩记录；所述第一充电桩记录包括第一充电桩标识和第一充电桩实时负荷；
所述第一台区配置记录包括所述第一台区标识、第一台区配置负荷和多个第一充电桩配置记录；所述第一充电桩配置记录包括所述第一充电桩标识和第一充电桩配置负荷；
所述第一调度平台具体用于在所述根据更新后的所述系统充电负荷阈值和所述台区数据库进行充电负荷配置策略定制得到对应的充电配置策略并保存时，将所述台区数据库中与各个所述第一配电台区对应的时间最新的所述第一台区数据记录提取出来组成对应的第一记录序列；
并对所述第一记录序列中的所有所述第一台区数据记录的所述第一台区实时负荷进行总和计算得到对应的第一实时负荷总和；并对所述系统充电负荷阈值与所述第一实时负荷总和的比值进行计算得到对应的第一比值；
并对所述第一记录序列中的所述第一台区数据记录进行遍历；并在遍历时，将当前遍历的所述第一台区数据记录作为对应的当前记录；并将所述当前记录的各个所述第一充电桩实时负荷与所述第一比值的乘积作为对应的第一充电负荷；并对各个所述第一充电负荷是否低于对应的充电桩充电负荷阈值进行识别，若是则将所述第一充电负荷作为对应的所述第一充电桩配置负荷，若否则将对应的所述充电桩充电负荷阈值作为对应的所述第一充电桩配置负荷；由各个所述第一充电桩配置负荷和对应的所述第一充电桩标识组成对应的所述第一充电桩配置记录；并将所述当前记录的所述第一台区实时负荷与所述第一比值的乘积作为对应的第二充电负荷；并对所述第二充电负荷是否低于对应的台区充电负荷阈值进行识别，若是则将所述第二充电负荷作为对应的所述第一台区配置负荷，若否则将对应的所述台区充电负荷阈值作为对应的所述第一台区配置负荷；并由所述当前记录的所述第一台区标识、所述第一台区配置负荷和所有所述第一充电桩配置记录组成对应的所述第一台区配置记录；并在遍历结束时，由得到的所有所述第一台区配置记录组成对应的所述充电配置策略并保存。
2.根据权利要求1所述的虚拟电厂调度系统，其特征在于，
所述第一调度平台具体用于在所述根据所述充电配置策略进行充电桩充电负荷配置处理时，将所述充电配置策略中的各个所述第一台区配置记录作为对应的当前台区配置记录；并将所述当前台区配置记录的所述第一台区标识对应的所述第一配电台区作为对应的当前配电台区；并对所述当前台区配置记录的各个所述第一充电桩配置记录进行遍历；并在遍历时，将当前遍历的所述第一充电桩配置记录作为对应的当前充电桩配置记录，并将所述当前充电桩配置记录的所述第一充电桩标识对应的所述第一充电桩作为对应的当前充电桩，并将所述当前充电桩配置记录的所述第一充电桩配置负荷作为对应的第三充电负荷；并将携带了所述第三充电负荷的充电桩充电负荷设置指令向所述当前配电台区的所述当前充电桩发送。
3.根据权利要求2所述的虚拟电厂调度系统，其特征在于，
所述第一充电桩用于在接收到所述第一调度平台发送的所述充电桩充电负荷设置指令时，从中提取出对应的所述第三充电负荷对本地的充电负荷配置信息进行设置。
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