发明创造名称:分布式馈线自动化终端及配电线路故障判别系统、方法
外观设计名称:
决定号:187517
决定日:2019-08-22
委内编号:1F250441
优先权日:2016-06-16
申请(专利)号:201610628527.8
申请日:2016-08-03
复审请求人:上海交通大学 贵州电网有限责任公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:袁野
合议组组长:潘圆圆
参审员:刘博洋
国际分类号:G01R31/08
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求所限定的技术方案与一篇对比文件公开的内容相比存在区别技术特征,但该区别技术特征一部分被另一篇对比文件公开,其它部分属于本领域的公知常识,则可认为现有技术中存在技术启示,因此该权利要求所限定的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610628527.8,名称为“分布式馈线自动化终端及配电线路故障判别系统、方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为上海交通大学、贵州电网有限责任公司。本申请的申请日为2016年08月03日,优先权日为2016年06月16日,公开日为2016年11月23日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2018年01月05日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为: 2017年10月31日提交的权利要求第1-8项,申请日2016年08月03日提交的说明书第1-9页、说明书附图第1页、说明书摘要、摘要附图 。
驳回决定引用的对比文件如下:
对比文件1:CN 101097653A,公开日为:2008年01月02日;
对比文件2:CN 101540499A,公开日为:2009年09月23日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种配电线路故障判别系统,其特征在于,包括控制设备,及分别设置在配电线路的两端或多端的几个分布式馈线自动化终端;其中,所述分布式馈线自动化终端包括电流采集录波模块、同步对时模块以及对等通信模块,
所述电流采集录波模块用以采集电流信号并进行录波;
所述同步对时模块用以在对时信号控制下进行同步对时;
所述对等通信模块用以在所述同步对时模块同步对时后,将所述电流采集录波模块录波的电流信号向外传输;
所述控制设备在线路发生故障时生成对时信号,控制各分布式馈线自动化终端进行同步对时;
各所述分布式馈线自动化终端同步采样线路电流并进行录波,在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,各所述分布式馈线自动化终端比较获得的电流信号及本地的电流信号的电流相角,从而仅根据电流相角差是否满足预设范围来判断故障区域;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断,来实现故障定位及故障隔离;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内。
2. 一种配电线路故障判别方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在配电线路的两端或多端各设置分布式馈线自动化终端,用来对线 路进行电流采样及录波;
S2:在线路发生故障时,控制各分布式馈线自动化终端进行同步对时,对相应各端的线路进行同步采样电流并录波,将录波的电流信号以对等通信的方式传递给相邻的分布式馈线自动化终端;
S3:分布式馈线自动化终端计算本地采样的电流信号获得同一时刻的电流相角、及以对等通信方式获取的电流信号获得同一时刻的电流相角;
S4:分布式馈线自动化终端比较本地及接收到的同步采样的电流信号的电流相角差,若两端的电流相角差满足预设范围,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断,来实现故障定位及故障隔离;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内;
S5:否则继续通过对等通信方式搜索其他相邻分布式馈线自动化终端,返回步骤S3,直至找到两端的电流相角差满足预设范围为止。
3. 如权利要求2所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,在步骤S3中,计算获得同一时刻的电流相角的公式包括:
θ=tg-1(IR/II)
其中,IR为电流信号的基频分量的实部,II为电流信号的基频分量的虚部,θ为电流相角,N为一个周波的采样点,K为采样序列集。
4. 如权利要求3所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,采样点设定为N=60,则采样频率为3200Hz,计算获得同一时刻的电流相角的公式包括:
θ=tg-1(IR/II)
5. 如权利要求2所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,所述实际误差系数δ的取值范围为[10.8°,25°]。
6. 如权利要求2所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,各分布式馈线自动化终端同时将录波的电流信号以对等通信的方式传递给各自相邻的分布式馈线自动化终端;或者,根据设定的顺序依次实现相邻的两端的分布式馈线自动化终端将录波的电流信号以对等通信的方式传递给对方,判定配电网发 生的故障区域后即停止继续传递。
7. 如权利要求2所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,在判定配电网发生的故障区域后,还包括:控制该故障区域的两端分布式馈线自动化终端将配电线路开关断开,以实现故障隔离。
8. 如权利要求2-7中任意一项所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,用于具有多个分布式电源接入的配电网。”
驳回决定中认为:1)权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征是:分布式馈线自动化终端设置在配电线路的两端,在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,各所述分布式馈线自动化终端比较获得的电流信号及本地的电流信号的电流相角,从而根据电流相角差是否满足预设范围来判断故障区域;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断,来实现故障定位及故障隔离;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内。对比文件2公开了一种城市配网中值电阻接地快速选线装置及选线方法,并给出了利用不同线路之间的电流相角差来判断故障线路的技术启示,在对比文件2给出的技术启示下,将分布式馈线自动化终端设置在配电线路的两端,并在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,各所述分布式馈线自动化终端比较获得的电流信号及本地的电流信号,即相邻两端的电流信号的电流相角来判断故障区域以实现故障定位,根据电流相角差是否满足预设范围来判断故障区域是本领域的常用技术手段,具体的预设范围是本领域技术人员可根据实际情况而选择确定的,并不需要付出创造性的劳动,也不会带来预料不到的技术效果;同时根据相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断来实现故障定位后进行故障隔离是本领域的常规设置。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域公知常识得出权利要求1所要求保护的技术方案是显而易见的,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性;2)权利要求2相对于对比文件1的区别技术特征是:S1分布式馈线自动化终端设置在配电线路的两端;S2中的:将录波的电流信号以对等通信的方式传递给相邻的分布式馈线自动化终端;S3:分布式馈线自动化终端计算本地采样的电流信号获得同一时刻的电流相角、及以对等通信方式获取的电流信号获得同一时刻的电流相角;S4:分布式馈线自动化终端比较本地及接收到的同步采样的电流信号的电流相角差,若两端的电流相角差满足预设范围,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断来实现故障定位及故障隔离;S5:否则继续通过对等通信方式搜索其他相邻分布式馈线自动化终端,返回步骤S3,直至找到两端的电流相角差满足预设范围为止;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内。对比文件2公开了一种城市配网中值电阻接地快速选线装置及选线方法,给出了利用不同线路之间的电流相角差来判断故障线路的技术启示,在对比文件2给出的技术启示下,在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,各所述分布式馈线自动化终端根据比较获得的电流信号及本地的电流信号的电流相角,即相邻两端的电流信号的电流相角来判断故障区域以实现故障定位,具体地,在比较的过程中若两个终端之间的电流相角差未满足预设范围,继续通过对等通信方法搜索其他相邻分布式馈线自动化终端,再次进行电流相角差的比较,直至找到两端的电流相角差满足预设范围,这是本领域技术人员在进行故障判断中常用的技术手段,而具体的预设范围是本领域技术人员可根据实际情况而选择确定的,并不需要付出创造性的劳动,也不会带来预料不到的技术效果;同时根据相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断来实现故障定位后进行故障隔离是本领域的常规设置。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域公知常识得出权利要求2所要求保护的技术方案是显而易见的,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性;3)从属权利要求3、4的附加技术特征部分被对比文件1公开,其它部分属于本领域的公知常识,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求3、4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;4)从属权利要求7的附加技术特征部分被对比文件2公开,其它部分属于本领域的公知常识,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;5)从属权利要求5、6、8的附加技术特征属于本领域的公知常识,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求5、6、8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年04月23日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书全文替换页,修改涉及:将权利要求1技术特征“及分别设置在配电线路的两端或多端的几个分布式馈线自动化终端”中的“两端或”删除,将权利要求2技术特征“在配电线路的两端或多端各设置分布式馈线自动化终端”中的“两端或”删除,并提交了本申请相关的科技成果及奖项。复审请求人认为:1)本申请的故障判别是局域性的,通过终端两两相角的比较来定位配电线路上的故障区段,而对比文件2是全局性的,通过所有的线路相角的总加起来选择故障的线路,具体来看,1.1、本申请解决的技术问题是:对配电线路进行故障区段的定位问题,而对比文件2所解决的技术问题是:在多条配电线路中选出故障线路的选线问题;1.2、本申请是相邻两端参与计算,对比文件2是需要所有线路均参与计算,本申请可定位任何计算结果不符合条件的故障区段,对比文件2通过计算仅能选出一条故障线路无法定位区段;1.3、本申请可以实现近距离通信,网络成本和数据传输量都大大减少,在一个检测设备出现故障时,别的区段仍然可以进行检测,可以在配电线路中存在几个故障区段就检测出几个区段;2)对比文件1没有公开本申请的分自动化终端的分布位置,无法实现本申请的故障判定,对比文件1中没有公开检测录波子系统在电力系统上的具体位置,对比文件1中的录波子系统都是与上位机进行通信的,不可能发生结点对等通信;3)请求人附上与本申请技术方案相关的科技成果及奖项,以说明本申请具有创造性。
复审请求人提出复审请求时提交的权利要求书如下:
“1. 一种配电线路故障判别系统,其特征在于,包括控制设备,及分别设置在配电线路的多端的几个分布式馈线自动化终端;其中,所述分布式馈线自动化终端包括电流采集录波模块、同步对时模块以及对等通信模块,
所述电流采集录波模块用以采集电流信号并进行录波;
所述同步对时模块用以在对时信号控制下进行同步对时;
所述对等通信模块用以在所述同步对时模块同步对时后,将所述电流采集录波模块录波的电流信号向外传输;
所述控制设备在线路发生故障时生成对时信号,控制各分布式馈线自动化终端进行同步对时;
各所述分布式馈线自动化终端同步采样线路电流并进行录波,在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,各所述分布式馈线自动化终端比较获得的电流信号及本地的电流信号的电流相角,从而仅根据电流相角差是否满足预设范围来判断故障区域;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断,来实现故障定位及故障隔离;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内。
2. 一种配电线路故障判别方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在配电线路的多端各设置分布式馈线自动化终端,用来对线路进行 电流采样及录波;
S2:在线路发生故障时,控制各分布式馈线自动化终端进行同步对时,对相应各端的线路进行同步采样电流并录波,将录波的电流信号以对等通信的方式传递给相邻的分布式馈线自动化终端;
S3:分布式馈线自动化终端计算本地采样的电流信号获得同一时刻的电流相角、及以对等通信方式获取的电流信号获得同一时刻的电流相角;
S4:分布式馈线自动化终端比较本地及接收到的同步采样的电流信号的电流相角差,若两端的电流相角差满足预设范围,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断,来实现故障定位及故障隔离;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内;
S5:否则继续通过对等通信方式搜索其他相邻分布式馈线自动化终端,返回步骤S3,直至找到两端的电流相角差满足预设范围为止。
3. 如权利要求2所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,在步骤S3中,计算获得同一时刻的电流相角的公式包括:
θ=tg-1(IR/II)
其中,IR为电流信号的基频分量的实部,II为电流信号的基频分量的虚部,θ为电流相角,N为一个周波的采样点,K为采样序列集。
4. 如权利要求3所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,采样点设定为N=60,则采样频率为3200Hz,计算获得同一时刻的电流相角的公式包括:
θ=tg-1(IR/II)
5. 如权利要求2所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,所述实际误差系数δ的取值范围为[10.8°,25°]。
6. 如权利要求2所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,各分布式馈线自动化终端同时将录波的电流信号以对等通信的方式传递给各自相邻的分布式馈线自动化终端;或者,根据设定的顺序依次实现相邻的两端的分布式馈线自动化终端将录波的电流信号以对等通信的方式传递给对方,判定配电网发 生的故障区域后即停止继续传递。
7. 如权利要求2所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,在判定配电网发生的故障区域后,还包括:控制该故障区域的两端分布式馈线自动化终端将配电线路开关断开,以实现故障隔离。
8. 如权利要求2-7中任意一项所述的配电线路故障判别方法,其特征在于,用于具有多个分布式电源接入的配电网。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年06月06日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月28日向复审请求人发出复审通知书,指出:1)权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征是:在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,各所述分布式馈线自动化终端比较获得的电流信号及本地的电流信号的电流相角,从而根据电流相角差是否满足预设范围来判断故障区域;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断,来实现故障定位及故障隔离;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内。对比文件2公开了一种根据电流相角互差值来判断是否是故障线路的方法,能够克服采用功率方向选线存在的易发生选线错误的缺点,确保电力企业安全生产,在对比文件1、2的基础上,为了完成故障监测而在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,将获得的电流信号与本地的电流信号计算电流相角比较,通过相邻两端采样的电流信号得到电流相角差,根据相角差是否为大致为180度来实现故障定位及故障隔离,均是本领域技术人员通常采用的技术手段。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域公知常识得出权利要求1所要求保护的技术方案是显而易见的,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性;2)权利要求2相对于对比文件1的区别技术特征是:S2中的:将录波的电流信号以对等通信的方式传递给相邻的分布式馈线自动化终端;S3:分布式馈线自动化终端计算本地采样的电流信号获得同一时刻的电流相角、及以对等通信方式获取的电流信号获得同一时刻的电流相角;S4:分布式馈线自动化终端比较本地及接收到的同步采样的电流信号的电流相角差,若两端的电流相角差满足预设范围,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断来实现故障定位及故障隔离;S5:否则继续通过对等通信方式搜索其他相邻分布式馈线自动化终端,返回步骤S3,直至找到两端的电流相角差满足预设范围为止;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内。对比文件2公开了一种根据电流相角互差值来判断是否是故障线路的方法,能够克服采用功率方向选线存在的易发生选线错误的缺点,确保电力企业安全生产,在对比文件1、2的基础上,为了完成故障监测而在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,将获得的电流信号与本地的电流信号计算电流相角比较,通过相邻两端采样的电流信号得到电流相角差,根据相角差是否为大致为180度来实现故障定位及故障隔离,均是本领域技术人员通常采用的技术手段和方法。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域公知常识得出权利要求2所要求保护的技术方案是显而易见的,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性;3)从属权利要求3、4的附加技术特征部分被对比文件1公开,其它部分属于本领域的公知常识,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求3、4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;4)从属权利要求7的附加技术特征部分被对比文件2公开,其它部分属于本领域的公知常识,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;5)从属权利要求5、6、8的附加技术特征属于本领域的公知常识,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求5、6、8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性;6)针对复审请求人的意见陈述,合议组进行了回复。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年06月13日提交了意见陈述书,未对申请文件进行修改。复审请求人陈述了权利要求具备创造性的理由。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求时提交了权利要求书全文替换页,经查,上述修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本是:2018年04月23日提交的权利要求第1-8项,申请日2016年08月03日提交的说明书第1-9页、说明书附图第1页、说明书摘要、摘要附图 。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型有实质性特点和进步。
如果权利要求所限定的技术方案与一篇对比文件公开的内容相比存在区别技术特征,但该区别技术特征一部分被另一篇对比文件公开,其它部分属于本领域的公知常识,则可认为现有技术中存在技术启示,因此该权利要求所限定的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求不具备创造性。
1) 权利要求1要求保护一种配电线路故障判别系统,对比文件1公开了一种电能质量与电力系统故障录波装置(相当于配电线路故障判别系统),具体公开了:
该系统包括检测录波子系统(相当于分布式馈线自动化终端)、远程监控子系统、对时子系统(远程监控子系统和对时子系统共同组成了控制设备),录波子系统对电力系统进行多点故障诊断(即分布在配电线路的多端)(参见说明书第1页第5-6段);
检测录波子系统是由多个录波设备结点组成,对电力系统进行多点故障诊断,记录故障发生时的动态电参量及开关量状态。每个检测录波设备由信号调理模块、信号处理模块和通信调度管理模块组成。信号调理模块(相当于电流采集录波模块)负责电力系统数字量与模拟量信号的隔离与变换以供信号处理模块进行采样,一个录波设备支持8路模拟量,可以接入4路电流(即采集电流信号并进行录波)、4路电压,支持8路开关量(参见说明书第1页倒数第1段);
对时子系统,利用GPS提供的精确授时的功能,提供系统时间及保证系统时间同步(即线路在发生故障、未发生故障时,都会生成同步信号对终端进行同步对时)(参见说明书第3页倒数第1-2段);
通信调度管理模块(相当于对等通信模块),是检测录波设备与上位机服务器的桥梁。当发生故障时,它负责接收数据处理单元的故障记录,然后把数据缓存到FLASH中,同时通过以太网、CAN总线、485总线等通信接口上传至上位机,供专家进一步的故障分析(由于通信调度管理模块是在一定的时钟频率下工作,因此其是在同步对时后进行信息传输,由于系统具有电流采样,因此通信调度管理模块会将电流信号向外传输)(参见说明书第2页倒数第1-2段);
系统选用立式穿芯小型精密交流电流互感器,录波判据算法主要采用将时频域下的波形数据通过FFT算法转换到频域中计算得到不同频域下的分量大小,再结合具体判据条件实现故障录波(参见说明书第4页倒数第2-4段),FFT算法的设计中具有正、负、零序启动算法,其中,利用迭代FFT的基频分量值,得到正、负、零序分量,由此得出的各相电压、电流向量的实部和虚部,判据标准为越限判断(参见说明书第15页倒数第2-7段)(即根据电流向量来判断是否存在故障,电流相角属于向量的一部分)。
权利要求1相对于对比文件1的区别在于:在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端,各所述分布式馈线自动化终端比较获得的电流信号及本地的电流信号的电流相角,从而根据电流相角差是否满足预设范围来判断故障区域;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断,来实现故障定位及故障隔离;若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内。
基于上述区别可以确定权利要求1实际解决的技术问题是:如何判断配电线路中的故障区域。
对比文件2公开了一种城市配网中值电阻接地快速选线装置及选线方法,具体公开了:由于故障线路,根据来自所述各出线零相序电流互感器的电流采样信号分别找出具有最大幅值和最大相角互差值的线路;判断最大幅值和最大相角互差值的线路是否为同一线路;如否,则选择具有最大幅值的线路为故障线路;如是,则选择具有最大相角互差值的线路为故障线路(参见说明书第2页第3段)。
可见,对比文件2公开了一种根据电流相角互差值来判断是否是故障线路的方法,能够克服采用功率方向选线存在的易发生选线错误的缺点,确保电力企业安全生产。而对比文件1中也采用了依据电流向量来判断故障的方式,因此,在对比文件1的基础上,对比文件2给出了更加准确、错误率更低的判断线路故障的技术启示,也就是说,本领域技术人员会容易想到对对比文件1的技术方案进行改进,将电流相角互差值做为判断故障算法的主要参考量。
本领域技术人员熟知,当把电流相角作为故障线路判断的依据时,电流相角相反即相角互差为180度左右时,就可以确定是故障线路。对比文件2中判断的是城市配网中多个线路的故障问题,其采用了多个电流测量值中选择最大相角互差的算法,当需要判断局部一条线路的故障时,将对比文件2的算法简化,即判断两个电流测量值的相角互差的大小,来确定是否存在故障,因此,为了完成故障监测而在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端是本领域技术人员通常采用的技术手段和方法,进而将获得的电流信号与本地的电流信号计算电流相角,通过相邻两端采样的电流信号得到电流相角差,根据相角差是否为大致为180度来实现故障定位及故障隔离,也是本领域技术人员根据实际需要的常见做法。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案是显而易见的,权利要求1的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2)权利要求2要求保护一种配电线路故障判别方法,对比文件1公开了一种电能质量与电力系统故障录波方法(相当于配电线路故障判别方法),并具体公开了:
该系统包括检测录波子系统(相当于分布式馈线自动化终端)、远程监控子系统、对时子系统(远程监控子系统和对时子系统共同组成了控制设备)(参见说明书第1页第5-6段);
录波子系统对电力系统进行多点故障诊断(即分布在配电线路的多端),实施检测与记录电能质量参数(相当于步骤S1:在配电线路的多端各设置分布式馈线自动化终端,用来对线路进行电流采样和录波)(参见说明书第1页第5-6段);
对时子系统,利用GPS提供的精确授时的功能,提供系统时间及保证系统时间同步(即线路在发生故障、未发生故障时,都会生成同步信号对终端进行同步对时,相当于公开了在发生故障时,控制各所述分布式馈线自动化终端进行同步对时)(参见说明书第3页倒数第1-2段);
故障检测过程中信号传递流程步骤为:步骤7判断是否发生故障,如果是执行步骤8,如果否执行步骤4,步骤8进行录波,将故障数据存入双端口RAM(相当于步骤S2中的在线路发生故障时,对相应各端的线路进行同步采样电流并进行录波)。
权利要求2相对于对比文件1的区别在于:S2中的:将录波的电流信号以对等通信的方式传递给相邻的分布式馈线自动化终端;S3:分布式馈线自动化终端计算本地采样的电流信号获得同一时刻的电流相角、及以对等通信方式获取的电流信号获得同一时刻的电流相角;S4:分布式馈线自动化终端比较本地及接收到的同步采样的电流信号的电流相角差,若两端的电流相角差满足预设范围,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内;分布式馈线自动化终端通过相邻两端采样的电流信号的电流相角差的判断来实现故障定位及故障隔离;S5:否则继续通过对等通信方式搜索其他相邻分布式馈线自动化终端,返回步骤S3,直至找到两端的电流相角差满足预设范围为止。若两端的电流相角差满足:|θ1-θ2|∈(180°-δ,180° δ),δ为实际误差系数,则判定配电网发生的故障在此相邻两端区域内。
基于上述区别可以确定权利要求2实际解决的技术问题是:如何判断配电线路中的故障区域。
对比文件2公开了一种城市配网中值电阻接地快速选线装置及选线方法,具体公开了:由于故障线路,根据来自所述各出线零相序电流互感器的电流采样信号分别找出具有最大幅值和最大相角互差值的线路;判断最大幅值和最大相角互差值的线路是否为同一线路;如否,则选择具有最大幅值的线路为故障线路;如是则选择具有最大相角互差值的线路为故障线路(参见说明书第2页第3段)。
可见,对比文件2公开了一种根据电流相角互差值来判断是否是故障线路的方法,能够克服采用功率方向选线存在的易发生选线错误的缺点,确保电力企业安全生产。而对比文件1中也采用了依据电流向量来判断故障的方式,因此,在对比文件1的基础上,对比文件2给出了更加准确、错误率更低的判断线路故障的技术启示,也就是说,本领域技术人员会容易想到对对比文件1的技术方案进行改进,将电流相角互差值做为判断故障算法的主要参考量。
本领域技术人员熟知,当把电流相角作为故障线路判断的依据时,电流相角相反即相角互差为180度左右时,就可以确定是故障线路。对比文件2中判断的是城市配网中多个线路的故障问题,其采用了多个电流测量值中选择最大相角互差的算法,当需要判断局部一条线路的故障时,将对比文件2的算法简化,即判断两个电流测量值的相角互差的大小,来确定是否存在故障,因此,为了完成故障监测而在控制设备的控制下将录波的电流信号通过对等通信方式传输给相邻的分布式馈线自动化终端是本领域技术人员通常采用的技术手段和方法,进而将获得的电流信号与本地的电流信号计算电流相角,通过相邻两端采样的电流信号得到电流相角差,根据相角差是否为大致为180度来实现故障定位及故障隔离,也是本领域技术人员根据实际需要的常见做法。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求2的技术方案是显而易见的,权利要求2的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3)权利要求3是权利要求2的从属权利要求,权利要求4是权利要求3的从属权利要求,在对比文件1中公开了:基于FFT检测与故障录波处理算法结合电压、电流越限等算法获得故障录波所需参量的指标,输入信号经过快速傅里叶变换后,可求得输入信号中所包含的基频分量的实部和虚部,进而由公式(2) 即可求得基频分量的幅值和相角(参见说明书第12页第3段-第13页第3段)。本领域技术人员熟知,当得出实部和虚部后通过简单的计算就可以得出相角,而根据实际情况在对比文件1的算法基础上计算来获得同一时刻的电流相角是本领域技术人员通常采用的方法和手段,因此,在其分别引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求3、4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4 )权利要求5是权利要求2的从属权利要求,其附加技术特征中实际误差系数的范围是本领域技术人员根据实际情况而作出的常规选择,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5)权利要求6是权利要求2的从属权利要求,而根据实际需求具体设定录波的电流信号的传输路径及传输启停条件是本领域技术人员通常采用的方法和手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6)权利要求7是权利要求2的从属权利要求,对比文件2公开了:其选线结果可用于跳闸,保护电阻不被烧毁(参见说明书第4页第1段)。在此基础上,本领域技术人员容易想到控制故障区域的两端分布式馈线自动化终端将配电线路开关断开以实现故障隔离。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7)权利要求8是权利要求2-7的从属权利要求,本领域技术人员熟知,多个分布式电源接入的配电网是现有的电网中常见的形式,而将具体的配电线路故障判断方法应用到多个分布式电源接入的配电网是本领域技术人员通常采用的技术手段和方法。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求人意见陈述的回应
复审请求人认为:
本领域技术人员在不具有创造力的前提下不会想到对比文件2中的算法进行改进来适应局域性判断的要求,首先,虽然对比文件2中公开了通过电流相角进行判断线路故障的技术特征,但是对比文件2中需要全部线路的电流相角均参与计算,这与本申请的局部线路两端的电流相角是完全不同的,对比文件2公开的是结合多条线路的电流最大幅值和最大相角互差值进行故障线路筛选判断,将对比文件2进行改进或者简化本身就是具有创造性的;其次本申请的分布式馈线自动化终端仅通过相邻两端采样的电流信号相角差的判断,来实现故障定位及故障隔离,本申请限定的是一条线路局部线路段的检测,采集的是该局部线路段两端的电流信号的电流相角,而对比文件2是为了克服采用功率方向选线存在的易发生选线错误的缺点,限定的是多条线路(至少3条)中的一条线路的判断,需要采集每一条线路的零相序电流。
对此,合议组认为:
对比文件2公开的一种城市配网中出于实际需求考虑进行了全局性的线路故障判断,相对本申请中局域性一条线路的故障判断,对比文件2需要判断更为复杂困难的全局性多条线路的故障,在本领域中,由于局域性单条线路中的电路特性如电流、电压的规律更加明显,因此,全局性多条线路的故障判断更加困难和复杂,也就是说,用于全局性的故障判断算法及参数通常都可以应用到局域性的故障判断中,这样的简化不需要付出创造性的劳动;
对比文件2通过电流相角进行判断线路故障针对的是多条线路,当线路简化为一条时,对比文件2中参与计算电流相角自然就变为了一条线路的两端进行计算,其本质上与本申请是相同的;
对比文件2给出了通过电流相角进行判断的技术启示,当本领域技术人员需要在局域性的区间内进行故障判断时,很容易将对比文件2中的算法进行改进来适应局域性判断的要求,当本领域技术人员需要解决局域性一条线路的故障判断问题时,由于一条线路中电流幅值是相同的,因此,本领域技术人员很容易在对比文件2的基础上,不再考虑电流幅值的差值,而是通过电流相位的差值进行故障判断,这种简化后的处理是很容易想到的。
综上,复审请求人陈述的本申请具有创造性的理由不能成立。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月05日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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