] 图2是依据本发明的实施方式的智能连接器电路的方框图；
[00巧]图3是根据本发明的实施方式示于图1中的智能服务面板（IS巧的电路方框图；
[0026] 图4是根据本发明的实施方式示于如图3中的程控断路器面板（PCCB巧的方框 图；
[0027] 图5是根据本发明的实施方式示于图4中的程控断路器（PCCB)的一个示范性实 施方式的方框图；
[0028] 图6是依据本发明的实施方式示于图4中的PCCB的另一个示范性实施方式的方 框图；
[0029] 图7是根据本发明的实施方式示于图4中的PCCB的另一个示范性实施方式的方 框图；
[0030] 图8是根据本发明的实施方式示于图15中PCCB的另一示范性实施方式的方框 图；
[0031] 图9是根据本发明的实施方式使用图5、6或7中示出的PCCB的ISP的第一示例 性结构的外部立体视图；
[0032] 图10是示于图9的ISP的内部立体视图；
[003引图11是示于图9的ISP的后视图；
[0034]图12是使用图5、6或7中示出的PCCB的ISP的第二个示例性结构的外部立体视 图；
[003引图13是使用图8中示出的PCCB的ISP的第S个示例性结构的具有前盖开口的外 部立体视图；
[0036] 图14是示于图13的ISP的内部立体视图；
[0037] 图15是根据本发明的实施方式示于图3的程控断路器面板（PCCB巧的第二个实 施方式的方框图；
[0038] 图16是自动本地电力管理系统操作软件结构的方框图；
[0039] 图17是示于图16中的实时监控软件操作块的扩展视图；
[0040] 图18是示于图17中的电网监控及电源管理模块的流程图；
[0041] 图19是示于图17中的任务计划模块流程图；
[0042] 图20是示于图17中的任务分派模块流程图；
[0043] 图21是示于图17中的主机请求处理模块流程图；
[0044] 图22是示于图17中的端点请求处理模块的流程图；
[0045] 图23是示于图16中的系统管理软件操作块的扩展视图；
[0046] 图24是示于图23中的用户请求处理模块的流程图；
[0047] 图25是用于指定在本地电力系统中的设备地址的示例性匹配表；
[0048]图26是用于提供关于本地发电机和/或可再生能源发电系统信息的示范性的本 地电资源表；
[0049] 图27是一个示范性优先级表，其列有在电网有问题时，具有备用电源的设备；
[0050] 图28是包含用户计划任务的示例性用户计划表。
【具体实施方式】
[0051]W下的详细描述本质上仅为了进行示例性的描述，其目的不是用于限制所描述 的实施方式或限制所描述的实施方式的应用和使用。如该里所使用的，"示例性"，或"说明 性"意指充当实例、例子、或说明。任何作为"实例"或"说明性"来描述的实现不一定要被 解释为优于或胜过其他实现。所有下面描述的实现是示范性的实现W使本领域普通技术人 员能够制作或使用公开的实施方式，其意不在限制由权利要求所限定的本公开的范围。出 于描述的目的，术语"顶部"，"底部"，"左"，"后"，"右"，"前"，"垂直"，"水平"及其派生词设 及本发明在图中的取向。此外，前述的技术领域、【背景技术】，或
【发明内容】
，W及在下面的详述 无意明示或暗示本发明的原理受限于所介绍的领域。另外应该理解的是，附图中所示的，W 及下面的详述中所描述的特定器件和过程，仅仅是在附加的权利要求中所定义的本发明的 概念的示例性实施方式。因此，除非权利要求明确说明，该里公开的设及实施方式的具体 尺寸和其他物理特性不被认为是限制性的。
[0052] 本发明的目的包括为消费者提供一种简单和廉价的方法W更有效地使用能源；减 少本地发电机或可再生能源发电系统的设备W及安装成本；有效地使用本地并网可再生能 源发电系统；提供一种经济有效的智能家居平台；W及为智能电网提供自下而上的解决方 案。
[0053] 为了实现该些目标，本发明的实施方式提供了本地电力系统的自动监测、控制和 管理的系统和方法。本发明的核屯、组件包括智能服务面板（IS巧和系统操作软件。智能连 接器不是必需的；然而，由于智能连接器使得传统设备能够被独立的监测和控制，智能连接 器可W增强本发明实施方式的监控能力。如该里所使用的，术语"设备"是指任何吸取电 负载的器件，包括但不限于电源插座、照明，典型的家电（灶具、烤箱、洗碗机、洗衣机，干衣 机等），HVAC(供热通风，空调）零部件，热水器等。
[0054]通过自动监控电网、电分支线，W及设备与本地电力系统的连接，本发明的实施 方式解决了上述传统住宅电力系统的问题。该种动态电连接重配置能力省去了当安装备用 发电机或可再生能源电力系统时所需要的子服务面板、转换开关，和额外的布线。该显著地 降低了装置和安装成本。尽管本文所述的发明实施方式设及住宅电力系统，但其应用不仅 限于住宅用电力系统。本发明的实施方式也适用于商业或工业电力系统。
[0055] 本发明的实施方式还可W提高并网可再生能源发电系统的使用效率。当电网有问 题时，断开电网而不是关闭该并网可再生能源系统，从而运行并网可再生能源系统继续作 为备用电源工作。该使并网可再生能源系统更具吸引力。
[0056] 本发明的实施方式不需要基础设施的支持就可W本地或远程地监测能量消耗W 及控制电源连接，而且可W很容易地集成到智能电网。本发明的实施方式为智能电网的实 施提供了一种简单和有效的自下而上的解决方案。
[0057] 由于电力线的通信可W被嵌入在本地的配电系统，本发明的实施方式还提供了一 种更具成本效益的智能家居平台。本发明的实施方式使得智能家电可W很容易集成到当地 自动电力系统中。
[0058] 图1是本发明实施方式可能实现的示例性的自动本地电力管理系统的示意图。图 1中，来自公用电网W及本地发电系统，诸如并网太阳能光伏系统102的电力被送入智能服 务面板（ISP)lOl，并将电力分配给本地电负载105(设备1，设备2等）。所述ISP101自动 监控当地电力系统的状况，控制该电连接，并根据不同情况动态分配电力到负载。ISP101 中嵌入的各种通信功能使其与设备、本地计算机、移动设备，W及远程服务器进行通信。图 1中，电分支电线103不仅输送电力而且携带电力线通信信息。
[0059]ISP101包括中央控制单元201、程控断路器面板（PCCB巧202,和接口单元203。中 央控制单元201通过PCCBP202监控公用电网和本地电力情况（请见下面更详细的描述）。 中央控制单元201可包括微处理器、专用或通用电路（例如应用专用集成电路或现场可编 程口阵列）、适当的编程计算装置，或其它任何适合的用于控制ISP101操作的装置。ISP 101使用接口单元203与本地计算机106、远程服务器107、移动设备108、公用电网、本地可 再生能源发电系统102 (如示于图1的并网太阳能光伏系统）、本地电负载105,和任何其它 所需的设备进行通信。ISP101与本地计算机之间可W通过硬线连接（例如，USB)或无线 连接（例如，藍牙，Wi-Fi等）进行通信。ISP101与远程服务器107之间可W通过互联网 或任何其它适当的通信网络进行通信。ISP101与移动设备108之间可W通过移动通信网、 互联网，或任何其它合适的通信网络进行通信。
[0060] 所述ISP101监控本地电力系统中的电分支线103。因此，取决于设备是怎样被 连接到电分支线上的，设备可能被单独地或成组地进行监控。例如，在图1中，智能设备1 和设备6 (其不需要是智能设备，因为具有重负载的设备可W被单独地监控）代表重负载设 备，如热累，热水器等。由于专用电分支线连接到重负载，因此重负载设备可被单独地监控。 在其他的情况下，多个设备被连接到同一电分支线。例如，天花板上的电灯和多个墙上的电 源插座可能分享同一个电分支线。在图1中，设备6就是该种设备类型的一个例子。在该 种情况下，设备被成组的监控。为了单独监控该些设备，可W使用智能连接器109将该设 备连接到电分支线，如示于图1中的设备5。当然，该是假定该设备不包含任何智能功能。 如果使用具有电力线通信能力的智能家电，ISP101能够直接与该种智能设备通信，并且因 此单独地监控它们。
[0061] 智能插头104可用在设备通过墙上的电源插座连接到电分支线的情况（例如，如 图1中所示，当设备4被插入智能插头104时，设备4被连接到电分支线）。具有电力线或 无线通信功能的智能插头104可W在市场上买到。通过简单地连接到墙上的电源插座并将 它们与ISP101接口，该样的智能插头可W被添加到当地的电力系统。由于智能连接器109 必须用电线连接到电分支线103上，所W建议智能连接器由有专业安装资格的人员安装。
[0062] 图2所示是智能连接器电路的方框图。智能连接器109通过电线连接到分支电源 线103,并且设备105插入到智能连接器109。智能连接器109包括控制单元、传感器、交流 开关，W及电力线通信任LC)调制解调器。智能连接器109与ISP101通过PLC调制解调 器通信。传感器定期采样设备的功率消耗并把结果发送到ISP101。交流开关既可W通过 PLC由ISP101直接控制也可由用户指定并由本地微处理器存储的计划任务控制。
[0063] 图3是ISP101的方框图。中央控制单元201包括微处理器（或微控制器）、专用 或通用电路（例如应用专用集成电路或现场可编程口阵列），W及存储器（可W是用于存 储数据和指令的RAM、闪存或类似的装置）。PCCBP202可W包括程控断路器阵列、主交流开 关，W及众多的传感器。接口单元203提供功能W允许ISP101使用电力线或无线通信与 智能设备进行通信。接口单元203还允许本地计算机、移动设备，和远程服务器使用任何合 适的信息技术和/或手段（不论硬连接或无线，包括但不限于注入Zigbee、TCP/P，藍牙等） 来访问ISP101。该些功能通过硬件和软件兼用的手段来实现。ISP101通过电度表（千瓦 小时）连接到公用电网上。该ISP连接到接收来自太阳能电池阵列的DC电源的逆变器的 交流电源输出。
[0064] -个示范性BCCBP202的实施方式方框图示于图4。公用电网通过主开关2024 连接到本地电力系统中PCCBP202的主入口。通过程控断路器（PCCB)5021阵列，主电源分 为几个电分支线103并分配给各个设备。放置在主开关2024下游的压敏电阻用于该电力 系统的瞬态过电压保护。两个传感器被分别放置在主开关2024之前和之后。主电源线传 感器2023用于当公用电网与本地电力系统断开时监测公用电网上电力的恢复。主电源线 传感器2023可包括任何合适的能够检测电网活动的传感器类型，诸如电压传感器或频率 传感器。因此，在电网正常操作期间，主电源线传感器2023可被禁