发明创造名称:一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法
外观设计名称:
决定号:191494
决定日:2019-09-12
委内编号:1F266795
优先权日:
申请(专利)号:201510153425.0
申请日:2015-04-02
复审请求人:国家电网公司 中国电力科学研究院
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:吴伟
合议组组长:潘莉
参审员:施岚
国际分类号:H02J3/40
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第2款
决定要点
:如果一项权利要求的技术方案被对比文件公开,且两者所属的技术领域、所要解决的技术问题、以及预期的技术效果均相同,则该权利要求相对于该对比文件不具备新颖性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510153425.0,名称为“一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为国家电网公司和中国电力科学研究院。本申请的申请日为2015年04月02日,公开日为2015年06月10日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年08月07日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-4不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年04月02日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-59段、说明书附图图1-4;2018年03月19日提交的权利要求第1-4项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)获得三相电网电压幅值Vg,三相电网电压频率ωg和三相电网电压相角θg;
(2)获得逆变器输出电压幅值Vo,逆变器输出电压频率ωo和逆变器输出电压相角θo;
(3)切入频率反馈积分环节;
(4)切入电压反馈积分环节;
(5)切入比例积分调节器Ⅲ;
(6)闭合并网开关,使虚拟同步发电机接入电网;
(7)切出频率反馈积分环节、电压反馈积分环节与相位调节器;缓慢增加虚拟同步发电机有功功率参考值Pset,控制虚拟同步发电机输出功率缓慢增加;
(8)待虚拟同步发电机有功功率参考值Pset增加至额定值后,将频率参考基准从电网电压频率ωg切换为虚拟发电机的额定频率ωn,电压参考基准从Vg切换为额定电压幅值Vn;
所述步骤(1)中,通过电压传感器得到三相电网电压vga,vgb和vgc,利用锁相环算法得到三相电网电压幅值Vg,三相电网电压频率ωg和三相电网电压相角θg;
所述步骤(2)中,通过电压传感器得到逆变器输出电压vCa,vCb和vCc,利用锁相环算法得到逆变器输出电压幅值Vo,逆变器输出电压频率ωo和逆变器输出电压相角θo;
所述虚拟同步发电机最初状态为Pset=0,Qset=0,ωr=ωn,Vr=Vn,并网开关断开;当进行所述预同步控制时,并网开关闭合,虚拟同步发电机从离网切换至并网;其中:Pset表示虚拟同步发电机有功功率参考值,Qset表示虚拟同步发电机无功功率参考值=0,ωr表示虚拟同步发电机频率参考值,Vr表示虚拟同步发电机电压幅值参考值;
所述步骤(5)中,将电网电压的相角θg与逆变器输出电压相角θo做差,得到相角差Δθ,将Δθ输入到比例积分调节器Ⅲ中,将比例积分调节器的输出叠加到虚拟同步发电机的输出频率中;
所述比例积分调节器Ⅲ为相位调节器,所述相位调节器的输出与频率调节器的输出频率之和通过积分得到虚拟同步发电机的相位,以保证虚拟同步发电机输出电压的相位无静差地跟踪电网电压的相位。
2. 如权利要求1所述的预同步控制方法,其特征在于,所述步骤(3)中,将虚拟同步发电机的频率参考由额定频率ωn替换为三相电网电压频率ωg,同时在有功频率下垂环节中加入频率反馈积分环节,并切入频率反馈积分环节;
所述频率反馈积分环节为增益K1的积分环节,其作为调节器的积分部分,利用Dp作为调 节器的比例部分,组成比例积分调节器Ⅰ,使得虚拟同步发电机的频率ω能够无静差地跟踪上三相电网电压频率ωg;所述比例积分控制调节器Ⅰ为电压调节器。
3. 如权利要求1所述的预同步控制方法,其特征在于,所述步骤(4)中,将虚拟同步发电机的电压幅值参考由额定电压幅值Vn替换为电网电压的幅值Vg,同时在无功电压下垂环节中加入电压反馈积分环节,并切入电压反馈积分环节;
所述电压反馈积分环节为增益K2的积分环节,其作为调节器的积分部分,利用Dq作为调节器的比例部分,组成比例积分调节器Ⅱ,使得虚拟同步发电机的输出电压幅值E能够无静差地跟踪上电压电网电压幅值Vg;所述比例积分控制调节器Ⅱ为电压调节器。
4. 如权利要求1所述的预同步控制方法,其特征在于,所述步骤(6)中,保证虚拟同步发电机输出电压与电压电网电压频率相等、幅值相等、相位相同后闭合并网开关,接入电网。”
驳回决定中所引用的对比文件为:
对比文件1:“基于同步逆变器的预同步并网方式”,杨亮等,《电网技术》,第38卷第11期,公开日2014年11月30日。
驳回决定中指出:对比文件1已经公开了独立权利要求1的全部技术特征,且对比文件1的技术方案与权利要求1所要求保护的技术方案属于同一技术领域,技术方案实质相同,都是为了实现并网时同步逆变器输出电压的频率、幅值和相位能够无静差地跟踪上电网电压,并能产生相同的技术效果,因此权利要求1不具备新颖性;从属权利要求2-4的附加技术特征也被对比文件1公开,因此权利要求2-4也不具备新颖性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年11月22日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了修改后的权利要求第1-3项的全文替换页。其中的修改为:将驳回决定所针对文本中的从属权利要求2的附加技术特征补入权利要求1中,并适应性修改了权利要求书中的序号。
复审请求人认为:(1)对比文件1没有公开权利要求1中的以下特征:1-2-8:(8)待虚拟同步发电机有功功率参考值Pset增加至额定值后,将频率参考基准从电网电压频率ωg切换为虚拟发电机的额定频率ωn,电压参考基准从Vg切换为额定电压幅值Vn;1-2-9:所述步骤(1)中,通过电压传感器得到三相电网电压vga,vgb和vgc,利用锁相环算法得到三相电网电压幅值Vg,三相电网电压频率ωg和三相电网电压相角θg;1-2-10:所述步骤(2)中,通过电压传感器得到逆变器输出电压vCa,vCb和vCc,利用锁相环算法得到逆变器输出电压幅值Vo,逆变器输出电压频率ωo和逆变器输出电压相角θo;1-2-11:所述虚拟同步发电机最初状态为Pset=0,Qset=0,ωr=ωn,Vr=Vn,并网开关断开;1-2-12:当进行所述预同步控制时,并网开关闭合,虚拟同步发电机从离网切换至并网;其中:Pset表示虚拟同步发电机有功功率参考值,Qset表示虚拟同步发电机无功功率参考值=0,ωr表示虚拟同步发电机频率参考值,Vr表示虚拟同步发电机电压幅值参考值;1-2-13:所述步骤(5)中,将电网电压的相角θg与逆变器输出电压相角θo做差,得到相角差Δθ,将Δθ输入到比例积分调节器Ⅲ中,将比例积分调节器的输出叠加到虚拟同步发电机的输出频率中;1-2-14:所述比例积分调节器Ⅲ为相位调节器,所述相位调节器的输出与频率调节器的输出频率之和通过积分得到虚拟同步发电机的相位,以保证虚拟同步发电机输出电压的相位无静差地跟踪电网电压的相位;(2)本申请是一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法,而对比文件1重在强调一种基于同步逆变器的预同步并网方式,二者在权利要求的本质上是有很大区别的;对比文件1与本申请的仿真模式和方法不同,运用的功能模块也有所差别;(3)本申请的技术方案还具有以下优异效果,即:本申请在原有虚拟同步发电机控制结构的基础上,嵌入预同步控制算法来实现预同步的功能,可以保证虚拟同步发电机并网前其输出电压的频率、幅值、相位与电网电压均相同,从而实现并网瞬间冲击电流小,能快速准确地实现预同步,从而实现虚拟同步发电机的平滑友好并网。
复审请求时修改的权利要求书如下:
“1. 一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)获得三相电网电压幅值Vg,三相电网电压频率ωg和三相电网电压相角θg;
(2)获得逆变器输出电压幅值Vo,逆变器输出电压频率ωo和逆变器输出电压相角θo;
(3)切入频率反馈积分环节;
(4)切入电压反馈积分环节;
(5)切入比例积分调节器Ⅲ;
(6)闭合并网开关,使虚拟同步发电机接入电网;
(7)切出频率反馈积分环节、电压反馈积分环节与相位调节器;缓慢增加虚拟同步发电机有功功率参考值Pset,控制虚拟同步发电机输出功率缓慢增加;
(8)待虚拟同步发电机有功功率参考值Pset增加至额定值后,将频率参考基准从电网电压频率ωg切换为虚拟发电机的额定频率ωn,电压参考基准从Vg切换为额定电压幅值Vn;
所述步骤(1)中,通过电压传感器得到三相电网电压vga,vgb和vgc,利用锁相环算法得到三相电网电压幅值Vg,三相电网电压频率ωg和三相电网电压相角θg;
所述步骤(2)中,通过电压传感器得到逆变器输出电压vCa,vCb和vCc,利用锁相环算法得到逆变器输出电压幅值Vo,逆变器输出电压频率ωo和逆变器输出电压相角θo;
所述虚拟同步发电机最初状态为Pset=0,Qset=0,ωr=ωn,Vr=Vn,并网开关断开;当进行所述预同步控制时,并网开关闭合,虚拟同步发电机从离网切换至并网;其中:Pset表示虚拟同步发电机有功功率参考值,Qset表示虚拟同步发电机无功功率参考值=0,ωr表示虚拟同步发电机频率参考值,Vr表示虚拟同步发电机电压幅值参考值;
所述步骤(5)中,将电网电压的相角θg与逆变器输出电压相角θo做差,得到相角差Δθ,将Δθ输入到比例积分调节器Ⅲ中,将比例积分调节器的输出叠加到虚拟同步发电机的输出频率中;
所述比例积分调节器Ⅲ为相位调节器,所述相位调节器的输出与频率调节器的输出频率之和通过积分得到虚拟同步发电机的相位,以保证虚拟同步发电机输出电压的相位无静差地跟踪电网电压的相位;
所述步骤(3)中,将虚拟同步发电机的频率参考由额定频率ωn替换为三相电网电压频率ωg,同时在有功频率下垂环节中加入频率反馈积分环节,并切入频率反馈积分环节;
所述频率反馈积分环节为增益K1的积分环节,其作为调节器的积分部分,利用Dp作为调节器的比例部分,组成比例积分调节器Ⅰ,使得虚拟同步发电机的频率ω能够无静差地跟踪 上三相电网电压频率ωg;所述比例积分控制调节器Ⅰ为电压调节器。
2. 如权利要求1所述的预同步控制方法,其特征在于,所述步骤(4)中,将虚拟同步发电机的电压幅值参考由额定电压幅值Vn替换为电网电压的幅值Vg,同时在无功电压下垂环节中加入电压反馈积分环节,并切入电压反馈积分环节;
所述电压反馈积分环节为增益K2的积分环节,其作为调节器的积分部分,利用Dq作为调节器的比例部分,组成比例积分调节器Ⅱ,使得虚拟同步发电机的输出电压幅值E能够无静差地跟踪上电压电网电压幅值Vg;所述比例积分控制调节器Ⅱ为电压调节器。
3. 如权利要求1所述的预同步控制方法,其特征在于,所述步骤(6)中,保证虚拟同步发电机输出电压与电压电网电压频率相等、幅值相等、相位相同后闭合并网开关,接入电网。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月27日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:对比文件1已经公开了复审请求人所认为的上述区别技术特征1-2-8至1-2-14,且本申请的虚拟同步发电机实质是采用逆变器来虚拟同步发电机,这与对比文件1的逆变器预同步实质相同,并且对比文件1也能获得“在原有虚拟同步发电机控制结构的基础上,嵌入预同步控制算法来实现预同步的功能,可以保证虚拟同步发电机并网前其输出电压的频率、幅值、相位与电网电压均相同,从而实现并网瞬间冲击电流小,能快速准确地实现预同步,从而实现虚拟同步发电机的平滑友好并网”的技术效果,因此本申请不具有新颖性,因而坚持原驳回决定。
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26日向复审请求人发出复审通知书,其中引用了驳回决定中的对比文件1,指出:权利要求1-3不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)对上述第(1)点意见,上述技术特征1-2-8至1-2-14均已被对比文件1所公开,权利要求1不具备新颖性,具体可参见复审通知书第二部分第1点中的评述;(2)对上述第(2)点意见,本申请在说明书第2段和第6段中分别记载了“为了提升电网对分布式能源的接纳能力,可以采用虚拟同步发电机技术,即通过控制使得并网逆变器模拟同步发电机的惯性、一次调频、一次调压及励磁调节特性,使得分布式电源与同步发电机一样,能主动参与到电网的功率调节中去,从而提高整个电网的稳定性”和“本发明的目的是提供一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法,采用本发明提供的技术方案可以保证虚拟同步发电机并网前其输出电压的频率、幅值、相位与电网电压均相同,从而实现并网瞬间冲击电流小,保证虚拟同步发电机逆变器平滑友好并网”;而对比文件1在摘要和引言部分第1段中分别记载了“将逆变器模拟为同步发电机的特性,可提升电网对分布式能源的接纳能力,然而同步逆变器在并网瞬间存在较大的冲击电流,为此,提出了一种预同步并网方法”和“使逆变器模拟出同步发电机的外特性,即同步逆变器,从而使分布式电源能够模拟出同步发电机的转动惯性、一次调频、一次调压及励磁调节特性,降低分布式能源对电网的不利影响”;可见,本申请与对比文件1均是要针对现有技术中模拟同步发电机的并网逆变器并网时产生较大冲击电流的缺陷而提出一种预同步控制方法,因此本申请与对比文件1的技术方案本质上是完全相同的;此外,本申请的权利要求和说明书中并未记载关于仿真模式和方法的内容,因此复审请求人所认为的关于本申请与对比文件1在仿真模式和方法上的区别并不存在,并且本申请的预同步控制方法采用的功能模块与对比文件1中的预同步控制方法采用的功能模块是完全相同的;(3)对上述第(3)点意见,对比文件1第3.2节第2段和第5节中分别记载了“为了实现并网时同步逆变器输出电压的频率、幅值和相位能够无静差地跟踪上电网电压,则需选择合适的调节器。加入预同步控制器后同步逆变器的控制框图如图5所示,预同步控制器包括频率调节器、电压调节器与相位调节器”和“本文所提出的基于锁相环的附加预同步方法能有效地保证同步逆变器在模式切换过程中与电网电压幅值和相位的同步,从而有效降低电流冲击”,可见,对比文件1也是在图3所示的原有的同步逆变器控制结构框图的基础上,嵌入预同步控制算法来实现预同步的功能,得到如图5所示的采用预同步控制的同步逆变器控制框图,并保证同步逆变器并网前其输出电压的频率、幅值、相位与电网电压均相同,从而实现并网瞬间冲击电流小、快速准确地实现预同步以及实现同步逆变器平滑友好并网的技术效果,因此对比文件1具有与本申请相同的技术效果。因此,对复审请求人的意见陈述不予支持。
复审请求人于2019年06月11日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:(1)对比文件1没有公开权利要求1中的技术特征1-2-1至1-2-16、即权利要求1中的全部技术特征,复审通知书对技术特征的认定不具说服力,被认定为常用技术手段的区别技术特征,并未一一举证,将其认定为属于常用技术手段说服力不足;(2)本申请是一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法,而对比文件1重在强调一种基于同步逆变器的预同步并网方式,二者在权利要求的本质上有很大区别;对比文件1与本申请的仿真模式和方法不同,运用的功能模块也有所差别;(3)本申请的技术方案还具有以下优异效果,即:本申请在原有虚拟同步发电机控制结构的基础上,嵌入预同步控制算法来实现预同步的功能,可以保证虚拟同步发电机并网前其输出电压的频率、幅值、相位与电网电压均相同,从而实现并网瞬间冲击电流小,能快速准确地实现预同步,从而实现虚拟同步发电机的平滑友好并网。
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
复审请求人在复审阶段提交了修改文本,经审查,上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为:申请日2015年04月02日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-59段、说明书附图图1-4;2018年11月22日提交的权利要求第1-3项。
2、具体理由的阐述
专利法第22条第2款规定:新颖性,是指该发明或者实用新型不属于现有技术;也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请,并记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
如果一项权利要求的技术方案被对比文件公开,且两者所属的技术领域、所要解决的技术问题、以及预期的技术效果均相同,则该权利要求相对于该对比文件不具备新颖性。
本复审请求审查决定继续引用驳回决定和复审通知书所引用的对比文件1,即:
对比文件1:“基于同步逆变器的预同步并网方式”,杨亮等,《电网技术》,第38卷第11期,公开日2014年11月30日。
2.1权利要求1不具备专利法第22条第2款所规定的新颖性。
权利要求1请求保护一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法,对比文件1公开了一种基于同步逆变器的预同步并网方式,并具体公开了以下技术特征(参见第3103-3108页):该方式是将逆变器模拟为同步发电机的特性,提出了基于锁相环的预同步方法以进行预同步控制,能够有效地保证同步逆变器在模式切换过程中与电网电压幅值和相位的同步,从而有效降低并网瞬间的电流冲击(参见第3103页摘要、引言部分、3108页第5节结论部分,相当于一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法),该方法包括:为了使得逆变器输出电压与电网电压同步,首先要得到电网电压以及逆变器输出电压的频率、幅值以及相角(参见第3.1节第1段,即公开了权利要求1中的获得三相电网电压幅值Vg,三相电网电压频率ωg和三相电网电压相角θg,以及获得逆变器输出电压幅值Vo,逆变器输出电压频率ωo和逆变器输出电压相角θo),其中电网电压频率为ωg、电网电压幅值为Vg、电网电压相角为θg(参见第3.2节,图5);预同步控制的步骤还包括(参见第3.3节):1)将频率参考基准ωr切换为三相电网电压频率ωg,切入频率反馈积分环节(即权利要求1中的切入频率反馈积分环节);将电压参考基准Vr切换为三相电网电压幅值Vg,切入电压反馈积分环节(即权利要求1中的切入电压反馈积分环节);2)切入相位差减小环节,即闭合图5中的开关SW3,从而切入相位调节器,该相位调节器中包括PI调节器(参见图5,即权利要求1中的切入比例积分调节器Ⅲ);3)保证同步逆变器输出电压与电网电压的频率相等、幅值相等、相位相同后闭合并网开关,接入电网(即权利要求1中的闭合并网开关,使虚拟同步发电机接入电网);4)切出频率反馈积分环节、电压反馈积分环节与相位差减小环节;缓慢增加Pset,控制同步逆变器输出功率缓慢增加(即权利要求1中的切出频率反馈积分环节、电压反馈积分环节与相位调节器;缓慢增加虚拟同步发电机有功功率参考值Pset,控制虚拟同步发电机输出功率缓慢增加);5)待Pset增加至额定值后,将频率参考基准ωr从三相电网电压频率ωg切换为额定频率ωn,电压参考基准Vr从三相电网电压幅值Vg切换为额定电压幅值Vn(即权利要求1中的待虚拟同步发电机有功功率参考值Pset增加至额定值后,将频率参考基准从电网电压频率ωg切换为虚拟发电机的额定频率ωn,电压参考基准从Vg切换为额定电压幅值Vn);
其中三相电网电压vg与三相电容电压vc分别由6个电压霍尔传感器采样获得(参见第4节第1段),由图2可知,三相电网电压vg即为三相电网电压vga、vgb、vgc(即权利要求1中的通过电压传感器得到三相电网电压vga,vgb和vgc),三相电容电压vc即为逆变器输出电压vca、vcb、vcc(即权利要求1中的通过电压传感器得到逆变器输出电压vCa,vCb和vCc),为了得到电网电压以及逆变器输出电压的频率、幅值以及相角(参见第3.1节第1段),采用锁相环的方法能够同时得到电压的频率、电压、幅值信息,锁相环的控制框图如图4所示,由图4可知,输入三相输入电压uabc,可得到输入电压的幅值ud、输入电压的频率ω,输入电压的相位θ(参见第3.1节第3段、图4),即输入三相电网电压vga、vgb、vgc,可得到三相电网电压的幅值Vg、频率ωg和相角θg,输入逆变器输出电压vca、vcb、vcc,可得到逆变器输出电压的幅值、频率和相角(即公开了权利要求1中的利用锁相环算法得到三相电网电压幅值Vg,三相电网电压频率ωg和三相电网电压相角θg,以及利用锁相环算法得到逆变器输出电压幅值Vo,逆变器输出电压频率ωo和逆变器输出电压相角θo);
同步逆变器最初状态为Pset=0,Qset=0,ωr=ωn,Vr=Vn,并网开关断开;当进行所述预同步控制时,并网开关闭合,逆变器从离网切换至并网(参见第3.3节);其中:Pset表示同步逆变器有功功率参考值,Qset表示同步逆变器无功功率参考值=0(参见第1节,图3、图5),ωr表示同步逆变器频率参考基准,Vr表示同步逆变器电压参考基准(参见第3.3节第2段,即公开了权利要求1中的Pset表示虚拟同步发电机有功功率参考值,Qset表示虚拟同步发电机无功功率参考值=0,ωr表示虚拟同步发电机频率参考值,Vr表示虚拟同步发电机电压幅值参考值);
在进行切入比例积分调节器Ⅲ的步骤时,将电网电压相角θg减去同步逆变器输出电压相位θuo的差值送入相位调节器中的PI调节器(本文称之为相位差减小环节)(参见第3.2节最后一段、图5,即公开了权利要求1中的将电网电压的相角θg与逆变器输出电压相角θo做差,得到相角差Δθ,将Δθ输入到比例积分调节器Ⅲ中),PI 调节器的输出与频率调节器的输出频率相加,其和通过积分得到同步逆变器的相位,从而使同步逆变器输出电压相位θuo能够追上电网电压相角θg,调节相位差为零(即公开了权利要求1中的将比例积分调节器的输出叠加到虚拟同步发电机的输出频率中,所述比例积分调节器Ⅲ为相位调节器,所述相位调节器的输出与频率调节器的输出频率之和通过积分得到虚拟同步发电机的相位,以保证虚拟同步发电机输出电压的相位无静差地跟踪电网电压的相位);
在进行切入频率反馈积分环节的步骤时,将同步逆变器的频率参考基准ωr由最初状态的额定频率ωn切换为三相电网电压频率ωg(参见第3.3节第1-2段),同时在有功频率下垂环节中加入频率反馈积分环节,并切入频率反馈积分环节;所述频率反馈积分环节为增益K1的积分器,其作为调节器的积分部分,利用Dp作为调节器的比例部分,组成PI调节器(即公开了权利要求1中的比例积分调节器Ⅰ),使得同步逆变器的频率ω能够无静差地跟踪上三相电网电压频率ωg;该PI调节器为频率调节器(参见第3.2节第3段、图5)。
由此可见,该权利要求所要求保护的技术方案已经被对比文件1公开,且两者属于相同的虚拟同步发电机并网技术领域,解决的技术问题也相同,即如何实现并网瞬间冲击电流小、保证虚拟同步发电机逆变器平滑友好并网,并能产生相同的减小逆变器并网瞬间冲击电流、平滑友好并网的技术效果,因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备新颖性,不符合专利法第22条第2款的规定。
2.2权利要求2和3不具备专利法第22条第2款所规定的新颖性。
权利要求2和3对权利要求1进行了进一步限定,其附加技术特征也被对比文件1所公开(参见第3103-3108页):
在进行切入电压反馈积分环节的步骤时,将同步逆变器的电压参考基准Vr由最初状态的额定电压幅值Vn切换为三相电网电压幅值Vg(参见第3.3节第1-2段),同时在无功电压下垂环节中加入电压反馈积分环节,并切入电压反馈积分环节;所述电压反馈积分环节为增益K2的积分器,其作为调节器的积分部分,利用Dq作为调节器的比例部分,组成PI调节器(即公开了权利要求2中的比例积分调节器Ⅱ),使得同步逆变器的输出电压幅值E能够无静差地跟踪上电网电压幅值Vg;该PI调节器为电压调节器(参见第3.2节第4段、图5);
预同步控制的实现步骤包括:3)保证同步逆变器输出电压与电网电压的频率相等、幅值相等、相位相同后闭合并网开关,接入电网(即权利要求3中的所述步骤(6)中,保证虚拟同步发电机输出电压与电压电网电压频率相等、幅值相等、相位相同后闭合并网开关,接入电网)。
因此,在其引用的权利要求不具备新颖性的情况下,上述权利要求也不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
3、对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:
(1)对上述第(1)点意见,复审请求人认定的上述区别技术特征1-2-1至1-2-16均已被对比文件1所公开,权利要求1不具备新颖性,权利要求1与对比文件1间并不存在区别技术特征,复审通知书中也未涉及对于任何区别技术特征是常用技术手段的评述,具体请参见本决定第二部分第2.1节中的详细评述,在此不再赘述;
(2)对上述第(2)点意见,本申请在说明书第2段和第6段中分别记载了“为了提升电网对分布式能源的接纳能力,可以采用虚拟同步发电机技术,即通过控制使得并网逆变器模拟同步发电机的惯性、一次调频、一次调压及励磁调节特性,使得分布式电源与同步发电机一样,能主动参与到电网的功率调节中去,从而提高整个电网的稳定性”和“本发明的目的是提供一种基于虚拟同步发电机的预同步控制方法,采用本发明提供的技术方案可以保证虚拟同步发电机并网前其输出电压的频率、幅值、相位与电网电压均相同,从而实现并网瞬间冲击电流小,保证虚拟同步发电机逆变器平滑友好并网”;而对比文件1在摘要和引言部分第1段中分别记载了“将逆变器模拟为同步发电机的特性,可提升电网对分布式能源的接纳能力,然而同步逆变器在并网瞬间存在较大的冲击电流,为此,提出了一种预同步并网方法”和“使逆变器模拟出同步发电机的外特性,即同步逆变器,从而使分布式电源能够模拟出同步发电机的转动惯性、一次调频、一次调压及励磁调节特性,降低分布式能源对电网的不利影响”;可见,本申请与对比文件1均是要针对现有技术中模拟同步发电机的并网逆变器并网时产生较大冲击电流的缺陷而提出一种预同步控制方法,因此本申请与对比文件1的技术方案本质上是完全相同的;
此外,本申请的权利要求和说明书中并未记载关于仿真模式和方法的内容,因此复审请求人所认为的关于本申请与对比文件1在仿真模式和方法上的区别并不存在;而参见本决定第二部分第2.1节中的具体评述以及本申请图4和对比文件1图5可知,本申请的预同步控制方法采用的功能模块与对比文件1中的预同步控制方法采用的功能模块是完全相同的;
(3)对上述第(3)点意见,对比文件1第3.2节第2段和第5节中分别记载了“为了实现并网时同步逆变器输出电压的频率、幅值和相位能够无静差地跟踪上电网电压,则需选择合适的调节器。加入预同步控制器后同步逆变器的控制框图如图5所示,预同步控制器包括频率调节器、电压调节器与相位调节器”和“本文所提出的基于锁相环的附加预同步方法能有效地保证同步逆变器在模式切换过程中与电网电压幅值和相位的同步,从而有效降低电流冲击”,可见,对比文件1也是在图3所示的原有的同步逆变器控制结构框图的基础上,嵌入预同步控制算法来实现预同步的功能,得到如图5所示的采用预同步控制的同步逆变器控制框图,并保证同步逆变器并网前其输出电压的频率、幅值、相位与电网电压均相同,从而实现并网瞬间冲击电流小、快速准确地实现预同步以及实现同步逆变器平滑友好并网的技术效果,因此对比文件1具有与本申请相同的技术效果。
据此,对复审请求人的意见不予支持。
基于上述事实和理由,本案合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月07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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