入到智能断路器，同样可执行用于非通信或非可控终端装置或紧急卸除负载的控制和需求响应。
[0047]在PVM面板或负载中心400 (图7)中，在面板中包括主断路器402 (图7)的每个断路器潜在地可以是PVMCB。每个断路器可以通信。诸如主断路器402的一个断路器可执行例程18，该例程18通过确保输入电力匹配输出电力来反复测试并且验证计量的准确性。在发生故障的情况下，面板可自动确定哪个仪表发生故障，并且通知客户和电力公司两者。这通过确保向特定支路电力电路供电导致流入面板的电力来降低电力盗窃。
[0048]示例PVMCB 100可采用任何合适的等级、极数和框架大小。因为示例PVMCB 100是电子式的，所以无论具有或不具有若干附加模块126，都使用软件功能提供保护(例如但不限于接地故障；电弧故障；组合；计量准确性)。电力电路保护可包括过流保护、短路保护、可选的接地故障保护、可选的电弧故障保护、可选的过压保护和可选的欠压保护。对于EVSE应用，优选地提供具有闭锁的安全自动和手动重置。
[0049]可提供具有优选地直到通用等级准确性(例如但不限于根据ANSI C-12.20和IEC687的±0.2% )的电计量。PVMCB 100提供如在可配置窗口大小内计算并且以可配置时间间隔重置的净能量(瓦特小时)和峰值需求(瓦特)两者的具有时间戳的值。此外，同样可访问并且记录，包括电压、电流、功率(由负载消耗，或生成并且馈入断路器)和时间/时钟的其它能量相关值。
[0050]PVMCB 100同样包括提供开/关控制和通信的扩展端口 124 (图3)。这允许具有若干附加模块的接口，该附加模块包括诸如例如且不限于开/关/跳闸、故障原因、故障时间、直到重置的时间、操作数量、序列号、时钟和固件版本的状态信息。
[0051]PVMCB 100可通过提供支路电力电路电平计量和提供远程开/关控制、状态信息、计量和返回到公司的分时使用信息的双向通信，来更换传统的玻璃灯泡仪表。此外，可在每个断路器上或可使断路器(或一组断路器)故障的负载中心或配电板的单个公共点处提供测试点，运行通过它的已知量的电力，并且验证仪表输出。因此，无需移除断路器，并且将它放在测试工作台上。测试设备可以可选地嵌入负载中心并且自动运行测试。
[0052]在完整的PVM面板或负载中心中，所公开的例程18通过比较并且验证如等式I所示的总体或求和的输入能量(Ein)匹配总体或求和的输出能量(Erat)，来验证每个PVMCB100的计量功能102 (图2)子系统:
[0053]SEin= XEout (等式 I)
[0054]对于在现实世界中可观察的系统，如等式2所示扩展等式1:
[0055]Σ Ein= Σ E out+ Σ Eloss+ Σ Errors (等式 2)
[0056]其中:
[0057]Eltjss是离开电力分配系统2的不直接被占用或测量的能量(例如但不限于在电力电路中，主要贡献者是由于线路或负载电流对电力导体和周围环境加热而损失的能量)；以及
[0058]误差(Errors)解释不存在完美的仪器以及任何测量将具有准确性和精确性两者的误差的事实(例如但不限于，相对良好的仪器具有可忽略不计的相对非常低的误差，但总是存在一定程度)。
[0059]对于PVM例程18，等式2计算如下。ΣΕ?η是来自任何数量电源的输入能量之和。这可包括来自公用电网和/或来自任何数量的其它发电源的输入能量。在断路器面板中，例如这是由流过主PVMCB的能量所测量的。ΣΕ-是到任何数量负载的所有输出能量之和。在断路器面板中，例如这是流过所有支路PVMCB的所有能量之和，诸如例如且不限于用于HVAC、洗衣机和烘干机的专用支路断路器，以及用于照明和插座的非专用断路器。基于电流、电压、功率、能量、时间和已知的物理特性(例如但不限于材料组合物；导体等级和尺寸)，通过适当的软件功能计算Eltjss (例如基于已知的元数据特性和参数，但对于每个安装潜在地不同；这可以在初始安装期间校准，以提供更准确的结果；正在进行的功能和处理连同其初始校准设定和参数可存储在主断路器/仪表中)。通过概率和统计，该软件功能可确认为是可靠的解决方案。ΣΕι?ομ是在电力分配系统2中的所有误差之和。这可包括已知的测量误差和用于Eltjss的软件功能中的误差。这可同样实现为容差或可允许的基于百分比的误差。
[0060]当等式3为真时，不断比较能量输入和能量输出的例程18失效:
[0061]SEin-XEout^ ε，其中 ε = Σ E loss+Σ Errors (等式 3)
[0062]当例程18失效或任选地失效多个循环以防止误报时，公司和客户接收通知。例程18然后执行分析来确定故障仪表。这些分析可包括但不限于:(I)搜索负载事件，并且将其与已知的负载标记进行比较；(2)分析具有典型负载使用概况的环境模式；(3)采用元数据；以及(4)采用已知的故障模式。
[0063]示例5
[0064]例如搜索负载事件并且将它们与已知的负载标记进行比较可包括，搜索从未预先吸收超过10A，但目前报告为50A的电力分配系统2的电力电路。负载标记可包括例如历史、现有故障、典型的电力标记和行为，当日时间和使用模式。
[0065]示例6
[0066]如另一示例，分析具有典型负载使用概况的环境模式可包括例如使用当前气象数据，其指出外部为90度，但空调电力电路没有吸收任何电力。作为结果，由例程18报告的故障可能由与空调电力电路相关联的故障仪表引起。
[0067]示例7
[0068]对于元数据，电力电路可采用例如负载类型、额定电流、操作循环的次数和安装日期来标记。例如，将洗衣机标记为不是发电源，则除对应的计量电路已经失效外，该计量电路将不报告由洗衣机发出的电力。如另一示例，除非对应的断路器已经失效，否则额定为20A的电力电路将不允许连续地吸收100A。
[0069]作为进一步的示例，断路器的操作循环次数和安装日期可用于帮助分析疑似等级失效的计量电路。例如，基于现场试验，可得知当特定的断路器达到10年寿命时，其具有对应的例如且不限于20%百分比的故障机会。同样，已经过一年10000次操作的断路器中的一个可能已经经历比其它断路器相对更大量的疲劳，并且因此更有可能遭受故障。
[0070]对于已知的故障模式，一旦装置被部署到现场并且开始失效，则可分析这些故障模式并且通过固件更新将其添加到分析。例如，一旦PVMCB被构建、测试、部署，并且故障发生，则可研宄故障并且可结合算法以更好地检测该故障。例如且不限于，在断路器中使用的电流或电压传感器中的缺陷可能被关联到断路器相对非常迅速并且重复的循环。这个新发现的知识可适用于固件更新以更好地检测故障模式，进而故障仪表。
[0071]如果例程18能够确定故障仪表到预定的置信度(confidence)，则将通知电力公司和客户。
[0072]如果故障仪表仍然未知，如果客户允许，并且如果还未达到各种条件的预定阈值(例如但不限于开/关循环的次数；关闭的总时间量(例如可关闭负载以便隔离误差，但存在用户可能不想在延长期间将其关闭的某些负载(例如冰箱；空调Γ冼衣机/烘干机)，因为如果关闭它们，则可不利地影响它们；因此，只要它们不关闭长于例如5分钟或它们所喜欢的任何时间，则用户可允许系统关闭负载以确定误差))，然后例程18可循环负载，以获得在分析中使用的额外信息。直到确定故障仪表或例程18停止报告故障(例如仪表被更换或问题停止发生)前，该循环可继续。
[0073]一旦确定故障仪表，则可由例程18确定故障仪表的电力/能量。这由下面的示例23和等式4给出。
[0074]示例8
[0075]如下面将讨论的，结合图2和图3，示例单相PVMCB 100可通过PVMCB针对消耗能量向用户开账单。例如，计量功能102(图2)使用逻辑电路104(图3)在存储器110的持久数据库108中存储具有时间戳的能量值106。计量功能102和逻辑电路104两者都处于PVM断路器100的外壳内。在确定的时间戳期间，能量值106可“标记”为属于若干具体用户，这为每个这种若干具体用户提供能量分配。例如，当插入诸如EV的电负载112(在图2中以虚线图示出)时，可适当地分配能量(例如但不限于，针对EV的车辆识别码(VIN)或针对用于允许充电的刷过的RFID标记，这将向对应用户分配能量；针对与EV或用户相关联的任何数量的分组)。PVMCB 100同样向其具体电力电路分配能量(例如针对在端子114、116 (图3)的电负载112) ο
[0076]当诸如电力公司118的电源(在图2和图3中以虚线图示出)准备好对用户开账单时，其可通过经由扩展端口 124(图3)进行的通信以各种方式这样做，其中该电源在配电板或负载中心(未示出)提供电力到断路器穿针120 (例如从火线或母线条(未示出))和中性抽头122(例如到中性条(未示出))。一种示例方法是在从对应配电板或负载中心(未示出)的主断路器(未示出，但除其具有相对更大额定电流值外，其可基本上与PVMCB100相同或相似)读取时的总能量的“仪表读数”。“仪表读数”的值与来自例如先前月份的读数的“仪表读数”值相比较，并且对差值计费。
[0077]作为替代，电力公司118可全面地下载诸如100的每个断路器的数据库108，适当地查询能量值106，进而使用时间戳、具体电路和任何分配标志施加适当的费率结构。
[0078]如将讨论的，图2和图3示出示例可控的PVMCB 100，其可包括用于通信和/或若干不同附加模块126的可选支持。
[0079]参考图2，示例PVMCB 100可包括若干可选的附加模块126。在电源118和负载112之间穿过PVMCB 100的交流(AC)电路径包括热磁保护功能128、计量功能102和可控可分离触点130。AC-DC电源132向例如逻辑电路104和通信电路134提供DC电力。作为替代，可将DC电源132放置于PVMCB 100外侧并且为其提供DC电力。若干可选附加模块126可提供具体逻辑和/或I/O功能以及通信电路136。可选远程软件功能138、140可以可选地与通信电路134、136通信。
[0080]图3示出示例PVMCB 100的更多细节，其包括与热磁跳闸功能128协作以便断开、闭合和/或重置对应可分离触点(未示出)的外部断路器手柄142，由逻辑电路104控制的OK指示器144，以及输入到逻辑电路104的测试/重置按键146。
[0081]在该示例中，对于每条线路或电力导体存在沿着对应电流传感器148、149，电压传感器150、151，以及可分离触点130A、130B穿过PVMCB 100的火线和中性线。计量功能102的电力计量电路152从电流传感器148、149和电压传感器150、151输入，并且向逻辑电路104输出对应电力值，该逻辑电路使用计时器/时钟功能154以在存储器110的数据库108中提供对应的具有时间戳的能量值106。电流传感器148、149可与相应的可分离触点130A、130B串联电连接，可以是耦接到电力线的电流互感器，或可以是任何合适的电流感测装置。电压传感器150、151可被电连接到与相应的可分离触片130A、130B串联的相应电力线路，可以是电压互感器，或可以是任何合适的电压感测装置。