Силовые масляные трансформаторы ТМГСУ с симметрирующим устройством
- Дартекс
- Cтатьи
- Трансформаторы ТМГСУ: в чем преимущества симметрирующего устройства
30.11.2021
ТМГСУ – это трехфазные силовые масляные трансформаторы с симметрирующим устройством. Симметрирующее устройство (СУ) – это индукционные катушки, которые дополнительно присоединяются к обмоткам в одной точке.
Зачем нужно симметрирующее устройство?
- Снижает скачки напряжения в сети с нелинейными нагрузками. Это особенно актуально, если от сети питаются чувствительные электрические приборы: телевизоры, мониторы, компьютеры, устройства автоматики.
- Снижает уровень шума работающего трансформатора.
- Сокращают скачки повышения напряжения до допустимых величин на здоровой фазе при однофазном коротком замыкании в сетях 0,38 кВ.
Трансформатор с симметрирующим устройством улучшает работу защитных систем подстанции и оказывает положительное влияние на безопасность всей электрической сети. Обмотки трансформаторов с СУ меньше подвержены разрушению из-за однофазного короткого замыкания.
Трансформаторы с симметрирующим устройством производства МЭТЗ им. В.И.Козлова
Специалисты Минского Электротехнического завода имени В.И. Козлова разработали, изготовили и испытали на соответствие действующим национальным, российским и международным стандартам трансформаторы со схемами соединения обмоток У/Ун со специальным симметрирующим устройством. На данный момент это самое экономичное оборудование для четырехпроводных электрических сетей напряжением 0,38 кВ с однофазной либо смешанной нагрузкой.
У трансформаторов ТМГ со схемой соединения обмоток У/Ун и симметрирующим устройством та же нулевая группа, что и у оборудования с той же схемой без СУ. Поэтому и те и другие могут с успехом эксплуатироваться в одной и той же электрической сети.
Минские трансформаторы с симметрирующим устройством имеют напряжение обмоток ВН 6 или 10 кВ, а обмоток НН – 0,4 кВ.
Номинальная мощность трансформаторов ТМГСУ:
- 25 кВА;
- 40 кВА;
- 63 кВА;
- 100 кВА;
- 160 кВА;
- 250 кВА.
Особенности устройства силовых трансформаторов ТМГСУ
Трансформаторы мощностью 25 – 63 кВА комплектуются предохранительным клапаном для снижения избыточного давления в баке с маслом.
Чтобы контролировать температуру верхнего слоя масла на крышке бака предусмотрена гильза, в которую устанавливают жидкостный стеклянный термометр.
Трансформаторы ТМГСУ 11 серии могут комплектоваться специальными роликами, которые облегчают транспортировку и установку оборудования. Ролики устанавливаются по желанию покупателя на модели мощностью 160 – 250 кВА.
Условия эксплуатации трансформаторов с симметрирующим устройством такие, как и для большинства трансформаторов ТМГ: умеренный или умеренно холодный климат (-60 — + 40 °С), высота местности до 1000 метров над уровнем моря. Трансформаторы подходят для внутренней и наружной установки, но не переносят запыленной, загрязненной химикатами и взрывоопасной среды. Отрицательно на работу оборудования влияет воздействие тряски и вибрации.
Трансформаторы с симметрирующим устройством особенно рекомендованы для установки в коммунально-бытовых сетях, а также в других сетях, которые питают чувствительное к перепадам напряжения оборудование.
Список статей
Симметрирующий трансформатор. Устройство и работа.
ПрименениеВ идеале напряжение в трехфазной сети между каждой из фаз и нулевым проводником равно 220 В. Но, при подключении к фазам сети разных потребителей, которые различаются по величине и характеру, появляется перекос фаз.
Если бы при подключении нагрузок обеспечивалось равенство сопротивлений потребителей, то и проходящие через них токи были бы одинаковыми. В результате того, что токи на фазах не равны, в нулевом проводнике появляется уравнительный ток и напряжение смещения.
Напряжения на фазах изменяются между собой, и возникает перекос фаз, следствием которого становится повышение расхода электрической энергии и неправильное функционирование потребителей, которое приводит к отказам, сбоям и быстрому износу изоляции.
Для трехфазных автономных источников энергии перекос фаз может привести к разным неисправностям механизмов. В результате может возрасти расход топлива и масла на приводном двигателе, а также жидкости для охлаждения генератора. Эти неисправности приводят к повышению расходов на электричество, расходные материалы.
Не всегда, получается, рассчитать токи потребителей на фазах, чтобы выровнять их напряжения. Поэтому для предотвращения отрицательных последствий используют симметрирующий трансформатор, который выравнивает напряжения на фазах.
Устройство и принцип работыСимметрирующий трансформатор монтируется в стационарном исполнении. Выводы к нагрузке и сети обычно размещены на нижней панели. Для намотки катушек трансформатора используют только медные провода. Обмотки имеют гальваническую развязку, то есть, не имеют между собой электрического соединения. На входе в устройство устанавливается электрический автомат, позволяющий обеспечить защиту трансформатора от короткого замыкания и чрезмерных нагрузок. Трансформатор имеет индикаторы присутствия напряжения на выходе.
Первичная и вторичная обмотки трехфазного трансформатора соединены по схеме звезды. В них включена вспомогательная симметрирующая обмотка, охватывающая первичную высоковольтную обмотку трансформатора. Эта обмотка спроектирована таким образом, чтобы она могла выдержать продолжительный ток нагрузки трансформатора при работе в номинальном режиме на одной фазе. Вспомогательная симметрирующая обмотка включена в разрыв нулевого проводника трансформатора.
При появлении уравнительного тока в нулевом проводнике вследствие несимметричной нагрузки, магнитные потоки обмоток в магнитопроводе компенсируются противоположными потоками вспомогательной обмотки. В итоге перекос напряжений на фазах полностью исчезает.
Схема подключения обмоток для выравнивания фаз изображена на рисунке.
Энергетические параметры симметрирующих трансформаторов ввиду добавления вспомогательной обмотки практически не изменяются, однако заметно уменьшаются потери электрической энергии в сети. При возникновении перекоса напряжений на фазах происходит их выравнивание.
Эксперименты и исследования ученых показали, что при соответствующем расчете числа витков рабочих и вспомогательной обмоток, напряжение на вспомогательной обмотке трансформатора при номинальном токе в нулевом проводнике становится равным фазному напряжению. При этом симметрирующая обмотка выравнивает электродвижущую силу до нулевой величины.
Симметрирующий трансформатор значительно уменьшает сопротивление нулевой последовательности трансформатора. Это позволяет значительно повысить ток короткого замыкания на фазе, что стало основным достоинством симметрирующих устройств, из-за легкой и надежной регулировки релейной защиты и ее работы при коротком замыкании.
Разрушающее действие повышенного тока короткого замыкания, возникшего на одной фазе, такого выравнивающего трансформатора намного ниже, в отличие от тока короткого замыкания при отсутствии компенсирующей обмотки, так как этот разрушительный несимметричный поток полностью компенсируется.
Если рассмотреть, как работает симметрирующий трансформатор при подключении несимметричной нагрузки на одну фазу, то видно, что максимальная нагрузка на фазу равна третьей части от трехфазной мощности источника энергии.
После включения мощной нагрузки на одну фазу возникает перекос фаз, поэтому возрастает вероятность выхода из строя подключенных к источнику потребителей нагрузки. Если мощность потребителей возрастет на треть от мощности источника, то трансформатор может выйти из строя.
На рисунке видно, что максимальная нагрузка на фазу может быть равной половине трехфазной мощности источника. Однако, источник будет воспринимать нагрузку, распределенную равномерно по всем фазам.
Применение симметрирующего трансформатора позволяет снизить мощность генератора, при этом к нему будут подключены такие же по мощности приемники, как и без дополнительной обмотки. Для источника электричества нагрузка будет распределенной по фазам равномерным образом.
Как используется симметрирующий трансформаторТакое устройство широко используется в различных областях:
- В работе жилищно-коммунального хозяйства.
- На садовых и дачных участках.
- В промышленном производстве на станках с программным управлением.
- В военной технике.
Симметрирующие трансформаторы располагают между потребителями нагрузки и источником электрической энергии.
Виды схем- Симметрирующий прибор с 3-фазным трансформатором включает три обмотки. Вторая обмотка соединена с четвертой по последовательной схеме, а со второй на других магнитопроводах зигзагообразно. Общее количество витков 1-й и 3-й обмотки такое же, как во 2-й обмотке. Эффективное функционирование симметрирующего устройства создается с помощью уменьшения сопротивления протекающим токам нулевой последовательности. Это намного повышает надежность функционирования при возникновении аварии. Между нулевым выводом N2 и N1 в схему подключены тиристорные ключи (6,7), сопротивление (10) и стабилитроны (8,9) для подсоединения фазных нагрузок.
- Эта схема состоит из:
— магнитопровод 1, состоящий из трех стержней;
— первичная трехфазная симметричная обмотка 2 с сетевым питанием;
— вторичная обмотка 3, подключенная тремя лучами зигзага.Особенностью такой схемы является отсутствие тока нулевой последовательности во время любых режимов. Симметрирующий трансформатор наиболее надежен и прост в устройстве.
Симметрирующие устройства могут снижать потери электроэнергии путем падения амплитуд колебаний, падения сопротивления, что увеличивает ресурс работы источников энергии в сетях, в которых возникли перекосы фаз. Такие устройства служат для увеличения надежности работы автономных бензиновых генераторов и различных потребителей энергии при перекосах фаз. Подобные устройства позволяют рационально использовать электростанции с небольшой мощностью.
Похожие темы:
- Измерительные трансформаторы напряжения
- Переключатель фаз. Виды и работа. Применение и как выбрать
- Реле напряжения. Принцип действия, виды, применения
Автоматический трансформатор балансировки тока | Запасные части GE от PSC
Решение PSC
Parts Super Center содержит полную линейку запасных частей для продления срока службы установленной базы General Electric трансформаторов Pittsfield. PSC сохраняет за собой права на все чертежи и документацию для больших силовых трансформаторов Pittsfield. Даже сейчас мы можем предоставить множество деталей для трансформаторов, выпущенных еще в начале 1900-х годов.
Свяжитесь с центром Parts Super Center по телефону 888-716-6658 или напишите по адресу электронной почты [email protected], чтобы получить помощь в идентификации деталей или задать вопросы о наличии автомобильных трансформаторов.
G1000B701
Автотрансформатор балансировки тока, трансформатор Prolec
Позвоните, чтобы узнать цену
Посмотреть детали детали
G1008B701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор балансировки тока, Prolec Transformer
Позвоните, чтобы узнать цену
Подробная информация о детали
Г1012Б701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор балансировки тока, трансформатор Prolec
Позвоните, чтобы узнать цену
Посмотреть детали детали
Г1013Б701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор балансировки тока, трансформатор Prolec
Позвоните, чтобы узнать цену
Посмотреть детали детали
Г1014Б701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор балансировки тока, трансформатор Prolec
Позвоните, чтобы узнать цену
Посмотреть детали детали
Г1035Б701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор балансировки тока, трансформатор Prolec
Позвоните, чтобы узнать цену
Посмотреть детали детали
Г1043Б701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор балансировки тока, трансформатор Prolec
По запросу
Просмотр сведений о детали
G1049B701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор балансировки тока, трансформатор Prolec
Позвоните, чтобы узнать цену
Посмотреть детали детали
G1050B701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор балансировки тока, трансформатор Prolec
Позвоните, чтобы узнать цену
Посмотреть детали деталиГ1055Б701
Трансформаторы — Силовые трансформаторы 15-700 МВА
Автотрансформатор для балансировки тока, трансформатор Prolec
Позвоните, чтобы узнать цену
Подробная информация о детали
1 — 10 из 43 предметов
1 — 10 из 43 предметов
Интеллектуальная сеть и IOTA — самобалансирующаяся сеть с интеллектуальными трансформаторами и интеллектуальными устройствами | by Harm van den Brink
TL;DR: Мы создали доказательство концепции того, как интеллектуальная сеть может автономно балансировать себя, обмениваясь данными безопасным способом через IOTA и позволяя устройствам решать, хотят ли они помочь балансировать или нет, но если они это сделают, они получат небольшую плату взамен. Все это делает сама система, для запуска системы не требуется участия человека.
Прежде всего я хотел бы поблагодарить Тона Сметса (разработка программного обеспечения), Клааса ван Зуурена (разработка аппаратного обеспечения), ElaadNL и Enexis за то, что они сделали возможным это великолепное доказательство концепции.
Доказательство концепции полностью децентрализованной автономной балансирующей интеллектуальной сети, работающей на IOTA. первая интеллектуальная зарядная станция IOTA, которую мы уже имели в виду, что это зарядное устройство было только частью нашего видения.Зарядная станция — это первое устройство в нашей сети, которое потребляет много энергии, подключено и, вероятно, будет широко использоваться в будущем. В течение последнего десятилетия мы старались использовать меньше энергии в наших домах, но мы должны признать, что мы используем все больше и больше электроэнергии. Тепловые насосы, электромобили и другие устройства, работающие на электричестве, только добавят к этому.
Это означает, что мы начнем больше использовать сетку и, возможно, достигнем пределов наших сеток. В те времена, когда кабели прокладывали в земле, мы не думали о тепловых насосах, электромобилях и других мощных устройствах, которые мы собираемся использовать сегодня. Проблема не в том, что мы не можем доставить необходимое количество энергии, а в том, что мы используем эту энергию в одно и то же время дня; обычно утром около 8 и вечером около 7. Наша сеть не способна справиться с таким пиковым спросом, и довольно бесполезно вкладывать много денег, чтобы справиться с пиком, скажем, 30-60 минут в день, в то время как мы есть технология для распределения потребления энергии во времени.
Вот тут и приходит на помощь зарядная станция IOTA. Поскольку зарядная станция IOTA — это машина, которая обеспечивает межмашинную связь с автомобилем, она также может связываться с «сетью». Сетью в нашем случае будут все устройства, подключаемые к определенной части сети, и трансформатор, подающий энергию в эту часть сети.
Когда мы строили зарядную станцию IOTA, мы подумали о том, как сделать это зарядное устройство неотъемлемой частью сети. Что, если зарядные устройства могут получать сообщения (запросы) вести себя определенным образом (с точки зрения энергии) и могут связываться с трансформатором. Трансформатор, в свою очередь, может контролировать все отходящие кабели и нагрузку на эти кабели. Если один из этих кабелей может достичь своих пределов или сумма кабелей будет выше, чем может обеспечить трансформатор, трансформатор может запросить у подключенных устройств снижение их энергопотребления.
Подключенные устройства могут прослушать этот запрос и решить, хотят ли они выполнять этот запрос или нет. Устройство совершенно бесплатно, чтобы не следовать запросу. Однако трансформатор побуждает устройства снижать потребление энергии, взимая небольшую плату. Если одно или несколько устройств прослушивают запрос и (например) снижают энергопотребление, оно получит взамен несколько IOTA. Таким образом, мы разрабатываем самобалансирующуюся сеть с интеллектуальными устройствами, которые взаимодействуют друг с другом и побуждаются следовать определенному поведению.
Звучит просто, правда? Ну это а не . Однако технологии распределенного реестра с криптовалютами сделали эти возможности более простыми. Хотите узнать больше об этом? Прочтите сообщение в блоге о том: каковы возможности DLT, таких как Blockchain, Tangle и других связанных технологий в инфраструктуре электромобильности?
Вопрос, могла ли такая система работать автономно? Как ТРР могут помочь создать такую систему? С какими проблемами мы сталкиваемся при разработке такой системы?
Пища для размышлений: Ян-Питер Думерник однажды рассказал мне об очень интересном, даже революционном примере использования в балансировке сети. Радикальное изменение цели нашей энергетической системы: Что, если энергетическая система предназначена не для зарабатывания денег для некоторых сторон, а для предоставления (изобильного) энергоснабжения для всех.
Современная энергетическая система очень сложна и конкурентоспособна. Многие стороны борются за максимизацию своей прибыли. Включается за счет платежей энергопотребителей. Помимо соревновательных игр, мы также знаем кооперативные игры? Что это будет означать для нашего проектирования и проектирования нашей энергетической системы?
- Мы выбираем другую отправную точку для нашей инженерии: Солнце повсюду создает слой необработанной, обильной и свободной энергии. Также на вашей крыше. В 1500 раз больше энергии, чем вам нужно. И Вам нужна энергия на 1,5 м ниже в Вашей розетке.
- Мы бы изменили правила. Вам больше не нужно платить за единицы энергии. Пока вы не преодолеете порог системы (используя, например, свободную изобильную энергию), энергия бесплатна. Как только вы случайно заставите систему работать за порогом, за транспортировку, генерацию, преобразование или хранение энергии вам придется платить.
Радикально отличается то, что вы разделяете эту нежелательную ситуацию необходимости платить со всеми людьми. Любые коллективные усилия будут направлены на предложение альтернатив, оптимизацию использования бесплатной энергии и, возможно, даже поиск альтернативных решений методом краудсорсинга. (Знаете ли вы, что вода, вода с солью и мембрана также генерируют энергию, и каждый дом имеет доступ к воде. Знаете ли вы, что Массачусетский технологический институт, Делфтский университет и Лейден работают над искусственными листьями, которые имитируют поведение листьев деревьев, превращая солнечный свет ( с небольшим количеством воды или CO2) в газообразном водороде или жидком метаноле).
Мы бы создали энергетическую систему как общественное достояние , где существует растущее число доступных и бесплатных альтернатив, которые гарантируют, что система станет более устойчивой и сможет реагировать антихрупко. Пороговый момент, когда вы должны заплатить, будет все выше и выше. Особенно, если принять во внимание, что балансировка также может быть обеспечена мобильными системами, разработанными как общественное достояние, которые будут поддерживать эту энергетическую систему в качестве мобильной/эмерджентной сети, вы получите намек на масштабы изменений, которые могут принести эти экосистемы машина-машина: энергетическая система, основанная не на дефиците, а на изобилии.
В ElaadNL мы изучаем интеллектуальные решения для зарядки, чтобы убедиться, что в будущем мы сможем заряжать все электромобили в лучшее время и наиболее устойчивым способом, а также убедиться, что мы не перегружаем сеть в часы пик.
Создание идеальной сетки слишком велико для одной проверки концепции, поэтому мы взяли меньшую часть, которую легко расширить позже. Мы создали демонстратор, который имеет несколько участников и может управлять использованием в небольших масштабах. Он включает в себя мысли, упомянутые ранее, и показывает истинную силу самобалансирующейся сетки.
Чтобы продемонстрировать упомянутое выше решение для интеллектуальной зарядки на основе IOTA, мы стремились создать интерактивное, прозрачное и простое в использовании устройство. Мы спроектировали и построили демонстратор, состоящий из 5 устройств, показывающих данные и поведение на основе информации, полученной из сети IOTA.
5 устройств имитируют трансформатор и 4 зарядные станции, подключенные к этому трансформатору. Не позволяйте термину «симуляция» ввести вас в заблуждение. Все симуляции основаны на данных о реальных трансформаторах, собранных в помещениях ElaadNL в Арнеме. Трансформатор показывает фактическую общую нагрузку, а также информацию по фазам. 4 зарядные станции показывают нагрузку трансформатора, а также собственное текущее состояние. Энергопотребление смоделированных зарядных станций добавляется к общему потреблению трансформатора.
Мы использовали устройства Raspberry Pi (3B+) с 7-дюймовым сенсорным экраном DSI. Подключенный сенсорный экран позволяет нам создать интерактивный демонстрационный образец. Внутри Raspberry Pi подключены к гигабитному сетевому коммутатору и небольшому дорожному маршрутизатору, который может подключаться к устройствам Wi-Fi, Ethernet и USB-модема (например, к iPhone).Raspberry Pi питается от большого USB-зарядного устройства Anker, а сенсорные экраны питаются от собственного кабеля, чтобы минимизировать энергопотребление от Raspberry Pi.
Устройство трансформатора показывает данные реального трансформатора в режиме реального времени в сочетании с виртуальным использованием 4 смоделированных зарядных станций. Пользователи демонстратора могут изменить порог нагрузки трансформатора, например, чтобы система подумала, что она достигла своего предела мощности.
Устройства зарядной станции отображают данные в режиме реального времени, которые они получают от трансформатора. Вся информация собирается из сети IOTA, и зарядные станции также публикуют свои данные в сети.
Данные трансформатора в комплексе
Данные зарядной станции в комплексе
Платежные операции в комплексе
Обзор потока данных и принятие решений в рамках проверки концепцииПрограммное обеспечение для демонстрационных целей зарядные станции запускают и останавливают сеансы виртуальной зарядки в случайные моменты на случайную продолжительность в несколько минут. Однако пользователи демонстратора могут начинать и останавливать сеансы зарядки в любой момент времени, чтобы увидеть, что происходит с общей нагрузкой на трансформатор.
Скриншот визуального представления трансформатора в демо-версии Скриншот визуального представления одной из виртуальных зарядных станций в демо-версииЗарядные станции могут иметь различные характеристики в зависимости от случайного фактора. При запуске виртуальная зарядная станция получает определенный набор назначенных настроек, таких как количество фаз и количество ампер, которое она может потреблять от сети. Основываясь на этих настройках, зарядная станция постоянно публикует сведения об энергопотреблении в клубок на 30-секундном временном интервале. Помимо отправки данных в tangle, он также отправляет данные об использовании энергии на наш сервер напрямую через HTTP-сообщение POST. Нам пришлось реализовать это, потому что у нас нет другого способа проверить фактическое использование. В реальном приложении лучший способ решить эту проблему — иметь интеллектуальный счетчик, отправляющий отчеты о фактическом использовании.
Весь код написан на javascript. Весь демонстратор состоит из бэкенда и 5 фронтендов. Серверная часть отвечает за сбор данных трансформатора и постоянный мониторинг его нагрузки и порога. Серверная часть представляет собой (виртуальный) преобразователь и отправляет значения счетчика каждые 30 секунд. Эти сообщения имеют формат JSON и напрямую связаны с IOTA tangle посредством транзакций с нулевым значением. Бэкэнд представляет собой приложение NodeJS, этот выбор был сделан потому, что библиотека IOTA JavaScript на сегодняшний день является наиболее зрелой.
Внешний интерфейс также написан на JavaScript и использует структуру Electron для создания приятного интерфейса. Мы выбрали Electron из-за его простоты использования и базового бэкэнда NodeJS, поэтому мы можем использовать библиотеку IOTA Javascript. Вся логика пользовательского интерфейса находится в отдельном потоке и отвечает только за обновление графиков и значений. Рядом с UI-потоком у нас есть основной поток, который обрабатывает все коммуникации и выдает базовые настройки. Поскольку функции IOTA по-прежнему сильно загружают ЦП, мы создали еще один поток, отвечающий за обработку всех коммуникаций IOTA и выполнение функций. Raspberry Pi не такие мощные, как настольные компьютеры, поэтому обработка ресурсоемких задач ЦП в собственном потоке помогает поддерживать отзывчивость пользовательского интерфейса. Мы использовали библиотеку Chart.js для графиков и некоторые компоненты Bootstrap для пользовательского интерфейса.
Самой большой проблемой при создании этого демонстратора была ограниченная вычислительная мощность Raspberry Pi. Electron позволил нам проводить разработку и тестирование в обычной среде рабочего стола. Однако после загрузки приложения на Raspberry Pi мы напрямую столкнулись с зависаниями и плохой производительностью приложения. Мы изучили самые тяжелые функции и обнаружили, что функции IOTA (генерация адресов, создание пакетов, подписи) являются самым большим узким местом. Выполнение транзакций довольно сложно, потому что необходимо вычислить новый адрес на основе частного начального числа. Мы смогли переместить этот расчет в новый поток, чтобы он выполнялся в фоновом режиме, не замечая пользователя. После создания адреса необходимо выполнить небольшое доказательство работы (PoW), прежде чем транзакция будет прикреплена к Tangle. Этот PoW прост для настольного ПК, но слишком тяжел для Raspberry Pi. Мы нашли хороший способ разгрузки PoW в облачное решение под названием powsrv.io, которое использует настройку FPGA для бесплатного выполнения PoW для всех. Настройка powsrv.io проста в использовании и требует выполнения только одной функции javascript, чтобы исправить объект iota в нашем коде, чтобы использовать их сервис. Создание транзакции теперь происходит молниеносно!
Транзакции, созданные серверной частью, не отправляются в Tangle по отдельности. На момент написания этой статьи подтверждение транзакции может занять до 3 минут. В течение этих 3 минут никакие другие транзакции не могут быть присоединены к Tangle при использовании того же семени. Объединение транзакций за более длительный период времени может помочь решить эту проблему. К счастью, IOTA предлагает способ добиться этого. Транзакции в IOTA являются частью пакетов. Пакет — это набор транзакций, и после подтверждения одной из транзакций в пакете подтверждается весь пакет. Мы использовали этот механизм, чтобы свести к минимуму время, необходимое для ожидания, прежде чем мы сможем отправлять новые транзакции через одно и то же начальное число. Мы собираем все транзакции в течение 10 минут и отправляем один большой пакет в Tangle для подтверждения.
Пакет в IOTA (скриншот с TheTangle.org)Отправка транзакции или пакета транзакций в tangle не всегда будет означать, что она будет подтверждена в течение нескольких минут. Из-за структуры клубка и того, как транзакции связаны друг с другом, все еще возможно, что транзакция находится где-то в клубке, где на нее недостаточно ссылаются новые транзакции, что приводит к тому, что транзакция вообще не подтверждается. Однако есть способ убедиться, что транзакция все еще будет подтверждена. IOTA предлагает способ повторно прикрепить транзакцию к сети. Повторное присоединение транзакции означает повторную отправку той же самой транзакции в клубок. Затем транзакция имеет новый шанс быть подтвержденной, потому что она снова находится в конце путаницы.
Наш сервер содержит механизм для отслеживания всех наших транзакций (фактически пакетов), которые отправляются в Tangle. Каждые несколько минут мы проверяем, подтверждены ли они, и если нет, то он повторно прикрепляет транзакцию к связке (а для пакетов он прикрепляет первую транзакцию в пакете). Таким образом, мы можем убедиться, что все транзакции подтверждены, прежде чем мы отправим новый пакет транзакций в клубок.
Помимо трудностей при разработке программного обеспечения, мы столкнулись с проблемой перегрева Raspberry Pi. Некоторые функции в библиотеке IOTA довольно сильно загружают процессор и вызывают большое тепловыделение Raspberry Pi. (Не)к счастью, Raspberry Pi начинает снижать производительность, чтобы убедиться, что он не перегревается и не вызывает выброс волшебного дыма. Пробовали ставить более высокий температурный порог (вплоть до 85 градусов Цельсия), но и это не помогло. К счастью, мы предусмотрели эту проблему при сборке корпуса демонстратора. Мы планируем исправить это, добавив радиаторы к Raspberry Pi и добавив небольшой вентилятор в деревянный корпус для создания воздушного потока.
Изучение новых технологий было нашей главной целью в этом проекте. Мы определили масштаб проекта и приняли ряд решений. Можно с уверенностью сказать, что мы многому научились!
Во-первых, после создания первой в мире зарядной станции на основе IOTA мы решили поднять наши знания IOTA на новый уровень, используя их для нашего следующего демонстратора. Мы уже многое узнали об использовании IOTA во встроенной среде, но решили попытаться преодолеть некоторые проблемы, о которых мы уже знали. Применяя методы многопоточности, мы смогли использовать IOTA и создать быстрый демонстратор. Во время разработки фонд IOTA выпустил новую версию библиотеки Javascript, которую можно протестировать в будущем.
Во-вторых, использование технологии DLT в таком проекте, как этот, всегда вызывает у аудитории один и тот же вопрос: как вы преодолеваете универсальность фиатной стоимости токена? Мы просто оставляем это за рамками, потому что на данный момент это общая проблема (почти) всех токенов. Мы также твердо верим в мир, в котором токены будут напрямую продаваться за товары или услуги без необходимости расчета фиатной стоимости. Было бы здорово увидеть, что 1 кВтч энергии будет стоить 1 IOTA, и мы могли бы торговать этим в одноранговой сети!
В-третьих, выбор аппаратного и программного обеспечения. Думая о будущем и создавая демонстратор, как мы делали это несколько раз, мы считаем важным, чтобы его можно было легко воспроизвести. Мы всегда ищем уже доступные детали, которые также доступны по цене. При написании программного обеспечения мы стараемся использовать распространенные языки программирования и библиотеки. После создания аппаратного и программного обеспечения мы делаем описание и публикуем исходный код. Мы делаем это, чтобы стимулировать инновации и помочь людям начать создавать собственные решения.
Наконец, следует отметить, что демонстратор создан для демонстрации определенной концепции или вещи. Одним из доступных результатов во время разработки всегда может быть то, что что-то просто не работает так, как ожидалось. Мы столкнулись с проблемами перегрева, нестабильными узлами IOTA и алгоритмом PoW, который слишком тяжел для Raspberry Pi. Важно отметить, что мы хотим быть максимально прозрачными в отношении нашего процесса и гарантировать, что другим людям не придется изобретать велосипед.
В конце концов нам удалось создать демонстратор, который прост в использовании и очень портативен на случай, если нам понадобится переместить его в другое место или место проведения презентации. Весь исходный код загружается в репозиторий GitHub и может использоваться всеми, если они также раскрывают свой исходный код, если они основывают его на нашей работе.
На вопрос, который мы подняли в начале блога, может ли такая система работать, краткий ответ: Да, определенно!
Технологию еще нужно доработать, чтобы масштабировать. Однако концепция такой автономной системы будет работать. Мы показали это в нашей демонстрации, которая включает в себя все основные функции для запуска такой системы.
Как ТРР могут улучшить сетку/систему в будущем?
Все мы знаем, что солнечная и ветровая энергия становятся все более и более распространенными в наших сетях, и мы также знаем, что ночью солнце не светит. Это означает, что мы должны использовать энергию, когда она доступна, или сохранять ее на более поздний момент времени. Используя эту технологию, мы можем создавать самодостаточные острова, которые могут работать за счет собранной энергии. Объединение нескольких островов создаст гораздо более отказоустойчивую сеть и, следовательно, гораздо более устойчивую к перебоям в подаче электроэнергии.
DLT может позаботиться об управлении этими децентрализованными сетями, взяв на себя административную и платежную часть.
С какими проблемами мы сталкиваемся при разработке такой системы?
Проблемы, с которыми мы сталкиваемся в настоящее время, связаны с самой технологией, аппаратным и программным обеспечением.