Archive for the ‘rectificador eléctrico’ Category
La red eléctrica es trifásica, pero la mayoría de invesores fotovoltaicos sólo inyecta en una sola frase. Esto supone un anacronismo para el que hay que buscar el origen en los primeros tiempos de los sistemas fotovoltaicos conectados a red. En aquel entonces no existían conectores para módulos solares que estuvieran protegidos. Como medida de seguridad se aplicaba por tanto como valor orientativo una tensión baja de 120 voltios a los generadores solares. Un transformador situado en el inversor se encargaba de elevar este valor para adaptarlo a los 250 voltios de tensión de red. Sin embargo, los transformadores trifásicos eran caros y poco frecuentes en el mercado.
Hoy por hoy las plantas fotovoltaicas trabajan con tensiones de sistema mucho mayores que la red eléctrica, por lo que es posible prescindir de transformador. También la vigilancia de la red, que ayuda al inversor a detectar variaciones de la red eléctrica para que se pueda desconectar si p rocede, funciona con más fiabilidad de forma trifásica que monofásica. Y, sobre todo, los inversores de inyección trifásica no generan cargas desequilibradas: por motivos de estabilidad se puede conectar un máximo de 4.6 kilovatios en cada fase para evitar una mayor asimetría. Pero se permiten excesos cortos del diez por ciento. Por tanto, la conexión monofásica de plantas solares es sólo posible hasta un máximo de cinco kilovatios de potencia. A mayor potencia hay que repartirla por las tres fases y conectarse varios inversores. Por ejemplo, en el caso de una planta de diez kilovatios de potencia, se necesitarán dos equipos de cuatro y uno de dos kilovatios. Los inversores monofásicos con más de 4.6 kilovatios de potencia de corriente continua sólo pueden emplearse en un grupo de tres y deben disponer de una interfaz: si un equipo con su potencia de inyección cae por debajo de los otros en más del valor permitido, también los otros dos deben reducir su potencia.
Todo ello es muy laborioso, además hay que tener en cuenta el inconveniente de que los inversores monofásicos resultan ser más caros que los trifásicos. A inyección monofásica, la potencia no entra de forma constante a la red, sino que circula con el curso de la tensión y potencia del inversor. Sin embargo, el generador solar suministra corriente continua al inversor, por lo que es siempre necesario almacenar temporalmente grandes volúmenes de corriente, lo cual requiere el uso de condensadores electrolíticos caros. Estos además tienen la desventaja de ser propensos a envejecer con rapidez. En cambio, los inversores trifásicos pueden funcionar con mucho menos almacenamiento temporal, y a menudo no necesitan más que los condensadores de hojas más resistentes. Los equipos trifásicos tienen además ventajas a la hora de aprovechar los transistores requeridos para convertir la corriente continua en alterna: aunque necesitan más (seis en lugar de cuatro), sacan más provecho de ellos.
En definitiva, los inversores trifásicos tienen en general más ventajas que los monofásicos. Son mejores y más baratos, de modo que no extraña que que se ofrezcan cada vez más. El que los equipos monofásicos sean más populares se debe a que se desarrollaron grandes cantidades en el paso que todavía están en el mercado. En vista de las circunstancias actuales, tienen un valor más histórico que técnico, y es posible que en un futuro próximo caigan en desuso.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
Group of Mathematical Modeling and Numerical Simulation (GMMNS).
Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú.
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En el diagrama mostrado se presente de manera unifilar un sistema HVDC. Están los geneneradores en AC (lógico) con sus respectivos transformadores y rectificadores. La línea de HVDC que transmite la energía eléctrica en corriente continua en niveles de voltaje bajos y altos como se puede ver en las diferentes experiencias a nivel mundial en HVDC. Luego siguen los inversores que entregan la energía eléctrica en alterna hacia los transformadores reductores que distriuyen la energía a las cargas a través de las redes de subtransmisión y distribución. Las potencias que maneja una línea HVDC puede ser de hasta 6 GW o más… grandes líneas HVDC están en construcción o se planean construir en USA; Brasil, CHina, India, Sudáfrica, entre otros países.
Estos sistemas también cuentan con la protección eléctrica necesaria, la recolección de datos que son procesados y tratados en base a los cuales computadoras determinan las condiciones del sistema en cada momento. Una línea HVDC puede ir en torres (como las suelen ser las líneas de transmisión AC), pueden también ir enterradas o ser submarinas (experiencia grande en Europa donde la energía eléctrica producida por los parques eólicos en mar son transportadas por líneas de corriente continua hacia la orilla del mar).
Aclaración, líneas de corriente continua los hay en varios voltajes, pero estos diseños de HVDC estamos hablando desde aprox 330kV para arriba (500 kVDC, 600 kVDC, 800 kVDC).
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Hola… Gracias por sus visitas. Como podrán ver en el gráfico anterior, este mes de marzo hemos superado en visitas a lo registrado en meses anteriores. Gracias también por sus emails en que hacen preguntas, comentarios y sugerencias… de las preguntas que nos llega durante la semana, colocaremos algunas entradas que bien puedan también servir de referencia o orientación a todo este universo de habla hispana y portuguesa que visita el blog.
A quienes también les guio como un asesor en sus trabajos académicos y de investigación, gracias también por confiar en mi persona… esta labor que de todo es gratificante ya por el mismo hecho de estar elaborando nuevas entradas, se ve nutrido por la conversaciones que realizamos durante las semanas, lo que permite afinar bien los contenidos.
Visiten las demás entradas, pasen la voz a sus amigos… recuerden que en Agosto dicto un Tutorial en el INTERCON 2011, visiten también mis otros blogs, que aunque no tan implementados como éste, pero ahí también lo vamos construyendo.
También las visitas durante semanas ha ido en aumento, es significa que tenemos acogida y/o que la labor que realizo en este blog al menos merece la pena visitarlo. Las estadísticas por semana las muestro a continuación:
PD. Las visitas de hoy son los que van hasta esta hora 16:43 horas de hoy sábado 2 Abril 2011, hora de Lima PERU.
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A medida que voy construyendo este blog, he tenido la experiencia de encontrar información que puede ser de interés para tu trabajo, estudios, trabajos de investigación, para el beneficio de tu casa, etc.
Se trata de equipos, manuales, sugerencias, instaladores, software que tiene relación con este blog y que gusto te lo doy a saber para que le hagas click en el enlace siguiente:
Te recomiendo visitar: http://www.panaderiatradicion.com/jmirez_recomienda.htm
Espero que sea de tu interés y ayuda.
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Hola estimados vivistantes…
En Plimus iré colocando cada uno de los programas que he presentado en este blog… para que lo adquieran todos los itnteresados.
Los enlaces se irán colocando desde cada entrada respectiva de este blog…
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Hola a todos los visitantes.
Mencionar que un CURSO de Matlab/Simulink se ofrece a todos Uds. Es para quienes desean aprender (bien) desde cero sobre el tema. También se puede elaborar CURSOS ESPECIALIZADOs enfocados a temas específicos a pedido del cliente.
Los cursos van estructurados por capítulos o temas para ir en detalle con conceptos, ejercicios y problemas para resolver en casa como tarea. Se entrega material bibliográfico como pdf, archivos, libros segùn el avance de cada alumno o según sus conocimientos previos.
También para quienes ya conocen algo, esta lo que son las CLASES, en las que se trata temas ya bastante puntuales debido a que ya el interesado conoce algo de Matlab.
Tambien está lo que son ASESORIAS… para quienes? Para quienes están haciendo sus tesis de pregrado o postgrado… para quienes estan en temas de investigación o en docencia y desean tener un asesoramiento continuo en el tema que están realizando por un período de tiempo.
En lo que se refiere a CHARLAS DE CAPACITACION… orientado para grupos que tienen conocimientos previos o no de Matlab/Simulink y que desean evaluar, o profundizar conocimientos en el uso de Matlab/Simulink en reuniones de muchas personas con preguntas y respuestas.
En todos los casos los temas de aplicación van con lo que son las energias renovables, aunque ya últimamente estoy construyendo otros blog de aplicaciones de Matlab/Simulink a otros campos como son la Matemática, Teoría de Control y próximamente Economìa y Física.
Lo único que les pido tener en consideración es mirar la diferencia de horario entre sus respectivos países y el mio (PERU) para poder acordar un horario de trabajo que vaya acorde con uds y conmigo también.
Los medios de comunicación utilizados son chat, audio y video… de eso no hay problema y nos podemos acomodar también a las exigencias y limitaciones que tienen cada uno de los interesados.
Gracias por visitar el blog
Jorge Mírez
Lima – PERU
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Gracias a todos nuestros visitantes que durante el mes de Febrero han hecho posible superar el máximo histórico anterior de Diciembre del año 2010.
Casi hemos llegado a 3400 hits.
Les invito a visitar los otros blogs que aparecen en la sección de enlaces.
Asi como a quienes desean llevar curso de matlab o que les oriente en el desarrollo de algun tema en especial… escribanme please.
Esperamos este mes de marzo más visitas y que también mas personas se pongan en contacto conmigo desde todas las latitudes y longitudes…
Un fuerte saludo y abrazo desde Lima PERU
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El XVIII Congreso internacional de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Sistemas y Ramas Afines (INTERCON) se realizará este año en la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Lima, PERU. El evento es organizado por la Rama IEEE de la UNI, la IEEE y la UNI.
Mayor información visiten http://www.intercon2011.org/
Estaremos en el INTERCON 2011 dando un Tutorial sobre Simulación en Matlab/Simulink de MIcroRedes de Energía con Fuentes de Energía Alternativas (tema propuesto) de 2 horas de teoría y 2 horas de práctica en el laboratorio de Cómputo, los interesados apuntarse en la página web del evento que es: http://www.intercon2011.org/
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“MATLAB/SIMULINK Y APLICACIONES EN ENERGIAS RENOVABLES”
Por:
Jorge L. Mírez Tarrillo
Ing Mecánico Electricista
Maestro en Ciencias, mención en Física
Blog sobre Matlab/Simulink y Energías Renovables: http://jmirez.wordpress.com
Duración: 30 horas. Costo: US$ 550
| Módulo Nro. |
Tema | Nro. de horas |
OBS. |
| 1 | Introducción a Matlab: Las cuatro operaciones, declaración de variables, creación y uso de carpetas, uso de ejemplos, etc. | 4 | PDF US$ 50 |
| 2 | Introducción a Simulink: creación de archivos, uso de carpetas, creación de modelos simples en Simulink | 4 | PDF US$ 50 |
| 3 | Creación de funciones en Matlab/Simulink: uso de principales comandas. | 4 | PDF US$ 50 |
| 4 | Desarrollo de modelos en Simulink con funciones. | 4 | PDF US$ 50 |
| 5 | Desarrollo de aplicaciones de Simulink en energía eólica. | 3.5 | PDF US$ 100 |
| 6 | Desarrollo de aplicaciones de Simulink en energía solar, transformador, rectificadores e inversores. | 3.5 | PDF US$ 100 |
| 7 | Simulink aplicado a baterías y cargas. | 3.5 | PDF US$ 50 |
| 8 | Repaso general del curso y reforzamiento con ejercicios finales. | 3.5 | PDF US$ 100 |
Requisitos:
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Forma de Trabajo:
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| Actualizado: | 05 / 02 / 2011 | ||
| JORGE MIREZ | |||
| Telf. Cel.: (0051) 988063239 – RPM *550136 PERU | jorgemirez2002@gmail.com | ||
En todos los módulos se dispondrà de horas adicionales (como soporte) para reforzamiento, consulta de dudas y
el recibir email con preguntas.
Tambièn se dan asesoramiento de tesis de pregrado y postgrado. Los precios por asesorias se coordina via teléfono, email, chat o Skype
Atentamente:
JORGE MIREZ
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Hola, creo que esta figura aún no lo he ingresado, pues bien. Los puentes de diodos lo hay de media onda y de onda completa. A partir de esos dos básicos se les puede agregar más componentes electrónicos que permitan una mejor salida de la onda de voltaje del puente de diodos. Les doy la mas usada de ambas que es el puente de onda completa con cuatro diodos entrecruzados y cuya salida también se muestra en la figura.
Por alguna circunstancia que no he podido captar durante la simulación es que hay un leve distorsión de la forma de la onda.
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Segundo último minuto: Lunes 3 de Enero 2011 – Sustentación (Defensa) de Tesis de Maestría de Jorge Mírez
El horario es las 3pm
En la Universidad Nacional de Ingenierìa en Lima PERU.
Pero este mièrcoles 29 de Diciembre tenemos una presentación previa del tema que voy desarrollando, será a las 9am en la Aula R2-303 (Ciencias de la Computación) en la Facultad de Ciencias de la UNiversidad Nacional de INgenierìa, entrar por la puerta 5 (frente a la Av Honorio Delgado [estación Honorio Delgado del Metropolitano]), como es una reuniòn previa podemos interactuar con mayor libertad entre ponente y asistentes. Quedan invitados.
Saludos cordiales.
Jorge Mírez.
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Saludos amigos(as)
Por motivos de fuerza mayor, la fecha de sustentación (defensa) de mi tesis de Maestría en Física se ha trasladado para ser hecho o el lunes 3 de enero o el martes 4 de enero del 2011. Días no cambiables, así que los que desean estar en este acto (acontecimiento) pogramen su agenda.
Ya como saben, la defensa de tesis se realizará en la Universidad Nacional de Ingenierìa ubicado en la Av. Túpac Amaru s/n, LIMA – PERU, tienen que entrar por la puerta 5.
Atte.
Jorge Mírez
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Siguiendo con el recuento de casos posibles, esta en la que las baterias son instaladas con una carga inicial, pero las condiciones del medio no permiten procesos de carga, es decir, las cargas sólo se van a proveer de lo que se genera en las centrales renovables y lo que se dispone de las baterias, en último caso harán la suplencia de energía de la red convencional, pero en esta entrada solo se visualiza la descarga de baterías.
Se ha modificado un poco las entradas que les presente a continuación:
En la parte de aerogeneración se ha reducido una unidad para crear las condiciones del caso, se tiene entonces que:
Se ha colocado un valor incial de las cargas de baterías con la que se inicia el proceso de simulación, podemos ver que:
El balance de potencias tanto de generadores, cargas y almacenamiento queda de la siguiente manera:
Y en detalle de lo que sucede en la fuente de almacenamiento de energía (baterias) las variables se comportan de la siguiente manera:
Esto permite tomar muchos criterios en base a un posible funcionamiento de esta microgrid (smart-grid). Saludos y escribanme al email.
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Hola, nuevamente… no se olviden de enviar sus comentarios, eso es constructivo. Bueno, siguiendo con el modelamiento de casos posibles en una microgrid, les presento en la que la fuente de almacenamiento esta nula, no se han dado las condiciones necesarias para carga de baterías… Bueno no se ven pero aca les presento los datos de entrada:
Bueno el resto de equipos en la microgrid siguen igual (ver entradas anteriores) y bueno lo que hay que tener en consideración es la fuente de almacenamiento la cual tiene que tener la condicion de que en caso de agotamiento de energía almacenada tiene que resignarse a dar la orden para que la microgrid se alimente de la red convencional, no haga procesos de carga ni de descarga. El esquema del banco de baterías lo presento en la siguiente figura:
Entonces ahora nos toca ver resultados, es algo dificil crear estas condiciones cuando no se tienen muchos datos de campo, es por ello, que si algun lector tenga medidas de cada segundo si esposible de radiacion solar, temperatura y velocidad de viento, altura sobre el nivel del mar y curvas de demanda eléctrica de cargas involucradas, favor enviarlo.
Muestro a continuación el diagrama de potencias de todas las fuentes y cargas involucradas en la microgrid en estudio bajo la condición definida de baterias agotadas.
Como verán las baterías están en una condición de agotados por que las condiciones de voltaje de la microgrid no son las adecuadas. Por lo tanto, se tiene que reflejar que la potencia faltante tiene que provenir desde la fuente convencional de energía. Les muestro el resultado del transformador, en la siguiente figura:
Podrán ver, la corriente en el primario del transformador que permite calcular la dimensión del cable de la red primaria, también esta la corriente del secundario que implica el dimensionamiento del transformador junto con la potencia a circular a través de él.
Gracias por su lectura y por favor envíen sus comentarios o datos para poder simular bajo las condiciones de su localidad, ciudad o potenciales aplicaciones.
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Hola, hice el modelamiento de una microgrid (smartgrid) en la que había un sobrante de potencia y que bueno hay que reinyectarlo en la red convencional (venderlo a la empresa de distribución) o utilizarlo en alguna otra cosa.
El modelo utilizado es el mismo que he presentado en anteriores entradas, mas he modicado el número de aerogeneradores, como se muestra en la siguiente figura:
Luego de esto les presento la siguiente figura en donde se observa todas las potencias, tanto en generación, consumo, almacenamiento.
Más es preciso detallar lo que es el almacenamiento de energía, puesto que mientras haya energia disponible se irá aculumando. Pero como se observa en el siguiente gráfico, se llega al tope de almacenamiento.
Considerando que el tope de almacenamiento de la energía ha sido hecho, tenemos que pensar en cuanta potencia esta sobrando y cuanta energia se está potencialmente vendiendo a la red convencional o se puede utilizar en otras formas como: calentamiento de agua, calor en procesos de biomasa, otras formas de almacenar energía o quizas ese sobrante se está despachando hacia otra microgrid (smartgrid). A continuación les presente la figura que representa potencia y energia que sobra de la microgrid (smartgrid).
A la izquierda de la figura es la potencia en watts a la derecha la energía en Wh. El Matlab/simulink puede fácilmente acomodar las unidades, asi que no nos hagamos problemas por lo mismo. La intención de la presente simulación es mostrar los resultados que son posibles hacerlos y que permite un avance en el criterio técnico a seguir en aplicaciones de prueba, experimentales o de prototipo.
Ciertamente que la herramienta informática, a falta de medios para experimentación, sirve bastante, es más barata y bueno, eso sí, hay que darse el tiempo para revisar bibliografia, papers, normas, noticias, revistas, etc… todo una emoción.
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Toda la microgrid debe trabajar de manera adecuada, y algún elemento de la microgrid se tiene que encargar de llevar la contabilidad de la energía, potencias y corrientes de cada uno de los elementos. Aca muestro el diagrama esquemático de ese supuesto control que tendría como paso final, servir como interfaz con las personas sobre lo que sucede en la microgrid. Se observa las potencias producidas, almacenadas, se muestra un balance de potencias, cuando es que hay exceso de potencia y se tiene que almacenar, cuando es que hay una falta de potencia y hay que ingresar por la subestación que interconecta con la red primaria de distribución de electricidad.
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En una sistema en donde existen energía renovables, pueda que haya un sobrante de energía producida. Esta de alguna manera se debe almacenar, para luego utilizarla cuando la producción de energía renovable sea insuficiente. El modelo presenta un banco de baterías y en los resultados está las corrientes de carga y descarga, las potencias de carga y descarga, tambi¿én la energía almacenada y el voltaje de la red. Debo mencionar que aca se ha trabajado bastante en modelar esta parte del sistema, toda vez que hay que considerar un tope de capacidad de almacenamiento, y los momentos oportunos de carga y descarga. También se involucra la energía almacenada y la energía entregada. Esta fuente de almacenamiento de energía trabaja coordinadamente con el resto del sistema distribuido de energía Microgrid.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
Group of Mathematical Modeling and Numerical Simulation (GMMNS).
Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú.
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Esta es el diagrama esquemático que se hace en Simulink de la Microgrid de Energía N° 1 que explique en la entrada anterior. Como se observa, esta microgrid esta alimentado por fuentes de energía eólica y solar, una fuente de almacenamiento de energía (baterias) recoge la sobreproducción de energía eléctrica. Para cuando no hay suficiente energía proveniente de las renovables o almacenado, una fuente externa convencional, como es la interconexión de la microgrid con una red primaria por medio de un transformador-rectificador, suple de energía.
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Hola, estimados internautas que llegan a mi blog, sea en forma de búsqueda o los que ya son regulares visitantes de mi blog. Es una madrugada lluviosa en Chota (PERU) pero he terminado de modelar en Matlab/Simulink la microgrid de energía de la figura. Desearia colocar el diagrama de la microgrid pero es bastante grande. Iré colocando partes de la microgrid a medida que voy avanzando también en modelar otras cosas. En la figura como se podrá ver, tengo cuatro aerogeneradores y dos cargas domiciliarias. Los panales solares pueden estar distribuidos, lo mismo como también la entrada de energía primaria se ha dibujado en forma que sea un elemento, pero puede una representación gráfica que indica que hay dos o más de estos elementos. La energía sobrante va hacia la fuente de almacenamiento. Mientras haya exceso de producción de energía, ésta se irá almacenando. Cuando haya caída de voltaje, la fuente de almacenamiento compensa. Existe un monitoreo de la tensión de la línea eléctrica de la microgrid, todo vez se piensa a futuro trabajar en algo experimental o alguien lo piensa hacer.
Me vence el sueño, mañana actualizo esta entrada….
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En este modelo se presenta una fuente de almacenamiento de energía, en el cual, se tiene una capacidad máxima de almacenamiento de energía y una condición de voltaje mínimo de la red para que se pueda descargar la energía almacenada. La cantida de corriente que la fuente inyecta a la red, está controlada para no permitir sobre esfuerzos a los elementos que almacenan la energía. Por lo general, se usa como elementos de almacenamiento de energía a las baterías electrolíticas bajo cualquier presentación, las más usadas son las de líquido ácido – plomo. Este sistema permite también visualizar los elementos necesarios a controlar y conocer para futuras aplicaciones experimentales. Los datos de ingreso del voltaje, han sido condicionados a propósito para ver el comportamiento del sistema. Futuros modelos pueden considerar, data real de voltajes para una mejor visualización en tiempo real del comportamiento de la fuente de almacenamiento.
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Good day. My full name is Jorge Luis MIREZ TARRILLO.
I am Peruvian and live in Lima, capital of Perú in South America.I am Mechanical Electrical Engineering, MSc Physics and Dr. Physics (title doctoral thesis: Control, Optimization, and Management of Microgrid Current Direct)
Too, actually job as Principal Professor in Faculty of Oil, Gas and Petrochemical Engineering of Universidad Nacional de Ingeniería (National University of Engineering) in Lima – PERU (Courses: Modern Physics, Differential Equations and Research's Methodology)
My subjects of my interest are control, signal processing, optimization, simulation, biomedical research, smart grid, microgrid, water.
I have experience in Matlab/Simulink programming, biomedical equipment, electrical systems, renewable energies, microgrids, saturated steam systems 100 psi and organizing academic events.
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