发明创造名称：一种基于稀疏技术的电力系统快速高斯-赛德尔潮流算法
外观设计名称：
决定号：197560
决定日：2019-12-16
委内编号：1F290448
优先权日：
申请（专利）号：201610132752.2
申请日：2016-03-08
复审请求人：南昌大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：周璞
合议组组长：于君伟
参审员：肖光庭
国际分类号：H02J3/00,G06F17/16
外观设计分类号：
法律依据：专利法第2条第2款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的方案解决了技术问题，采用了技术手段并且获得了技术效果，则该权利要求的方案符合专利法第2条第2款的规定，属于技术方案。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610132752.2，名称为“一种基于稀疏技术的电力系统快速高斯-赛德尔潮流算法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为南昌大学，申请日为2016年03月08日，公开日为2016年06月22日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年04月09日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：申请不符合专利法第2条第2款的规定。驳回决定所依据的文本为：申请日提交的说明书第1-64段、说明书附图图1-2、说明书摘要、摘要附图；2018年06月25日提交的权利要求第1项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于稀疏技术的电力系统快速高斯-赛德尔潮流算法，其特征是包括以下步骤：
步骤1：定义数组Y(n,d)；
步骤2：从原建立的Y(n,d)数据文件中将数据读入Y(n,d)数组；
(1)建立仅含非零元素的Y(n,d)数据文件，其中d＝3×d1 2，d1＝Smax，Smax为Y阵各行中对应的父节点和非零元素子节点之和；
(2)将Y(n,d)数组分为存放主节点行号的“行号组”，存放Y阵中各行对应的父节点和非零元素子节点之和的“节点数组”，按列顺序存放Y阵中各行对应的父节点和非零元素子节点的列号及参数的“列号及参数组”；
(3)读入仅含非零元素的Y(n,d)数据文件；
步骤3：用Y(n,d)数组进行高斯法潮流计算；
(1)高斯法潮流计算公式如下：
计算时，当j
(2)计算Vi时将Si作为j的循环变量，仅计算Yij≠0时的YijVj部分；
(3)计算PV节点的Qi也将Si作为j的循环变量，也仅计算Yij≠0的部分；
(4)节点电压新值的计算式为Vi(k 1)＝α*(Vi(k 1)-Vi(k)) Vi(k)，加速因子α的取值范围为1～2；用改进试探法确定最佳加速因子αo；
(5)对PQ节点电压用αo进行修正，对PV节点电压先用Y(n,d)计算Qi，再用Qi计算Vi，修正Vi幅值后再用αo进行修正；
步骤4：判断是否满足收敛条件，若满足则进行步骤5，若不满足则继续执行步骤3；
步骤5：计算平衡节点的功率及支路功率、输出结果。”
驳回决定中指出：本申请所要解决的问题是“如何加快矩阵求解速度”，其本质上属于一种数学上的问题，并不属于专利法意义上的技术问题。本申请所采取的手段也均属于数学计算手段，其本质上也不是利用了自然规律的技术手段。专利法第2条第2款规定“技术方案是对要解决的技术问题所采取的包含有利用了自然规律的技术手段的集合。”因此，作为一个整体，本申请并未采用符合自然规律的技术手段，解决了技术问题并产生了技术效果，不属于专利法第2条第2款规定的客体，本申请的权利要求1和说明书均不符合专利法第2条第2款的规定。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年07月08日向专利复审委员会提出了复审请求，未提交修改文本。
复审请求人认为：本申请对电力系统潮流计算的问题给出了更高效的Y（n,d）数据的存贮方式，以大大减少零元素的存贮并提高数据文件的读写速度；应用更适于高斯法潮流计算的Y（n,d）数组，以大大减少高斯法潮流计算中对零元素的计算并加快潮流计算速度；根据高斯法潮流计算收敛的物理变化规律，应用试探加速因子法，加快潮流计算速度。以IEEE-118系统为例，如用传统高斯法计算其节点系统潮流，对每个节点电压均需计算118个节点对该节点电压变化所产生的影响，其一次迭代过程中就要计算118*118个元素，但实际上，每个节点电压的计算过程只有3-4个非零元素对该节点电压产生影响，而其余114个零元素对该节点电压的变化没有任何作用。本申请方法中应用Y（n,d）数据文件与应用Y（n,2n）数据文件相比，数据文件的读写速度可提高约85%；而应用Y（n,d）数组与应用Y（n,2n）数组相比，潮流计算速度可提高约90%。Y（n,d）数据文件和Y（n,d）数组的应用是遵循了高斯法潮流计算相应数据结构的自然规律而引入稀疏技术获得，其计算速度的大幅度提高也足以证明本申请方法应用相应的新技术手段和技术方案的技术效果。因此权利要求1符合专利法第2条第2款的规定。
经形式审查合格，专利复审委员会于2019年07月11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：就目前的权利要求1而言，从整体上看，其解决上述问题所采用的手段只是一个数学运算过程，并不涉及利用采用符合自然规律的技术手段，其运算方法和过程并不受自然规律的约束，其作用也只是从数据文件/载体中获取参与计算的所需数据；且上述“数据存贮方式”也只是一个笼统限定，在权利要求1中体现不出上述“数据存贮方式”与要解决的问题之间是何种关系。复审请求人在复审请求中声称通过采用Y（n,d）数组相比于采用Y(n,2n)数组能够提高计算效率也只是一种人为规定的数据存储方式和运算方法的改进，其实质并不是一种技术手段，其并不符合专利法意义上的自然规律，也即审查员认为复审请求人声称的上述数组存储和运算方法对运算速度的提高实质上是由上述人为规定的数据存贮方式以及数学运算本身带来的，并不是通过采用任何技术手段获得；因此，权利要求1不构成技术方案。因而坚持原驳回决定。
随后，专利复审委员会成立合议组对本案进行审理。
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
审查文本的认定
复审请求人在提交复审请求时未提交修改文件，因此本复审请求审查决定所针对的文本与驳回文本相同，即：申请日提交的说明书第1-64段、说明书附图图1-2、说明书摘要、摘要附图；2018年06月25日提交的权利要求第1项。
具体理由的阐述
专利法第2条第2款规定：发明，是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。
如果一项权利要求请求保护的方案解决了技术问题，采用了技术手段并且获得了技术效果，则该项权利要求请求保护的方案符合专利法第2条第2款的规定，属于技术方案。
权利要求1要求保护一种基于稀疏技术的电力系统快速高斯-赛德尔潮流算法，其基于电力系统节点特点及其对应的导纳矩阵稀疏性，设计了对应于节点特点的存储结构并在存储时读入仅含非零元素的数据文件，并在这种数据文件的基础上进一步进行电力系统潮流计算，并获取平衡节点的功率及支路功率。
权利要求1的基于稀疏技术的潮流计算方法提高了电网系统潮流计算的速度，而潮流计算是电网系统安全性、稳定性分析的重要内容与工具，如何提高潮流计算的速度正是电网系统分析中面临的技术问题；进一步，电网系统中的很多节点之间是没有直接连接的，当两个节点i、j之间无直接连接关系时，导纳矩阵中对应于该两节点的、为零元素，并且，近代电网系统的节点数目达数百甚至数千，对应的电网导纳矩阵稀疏度往往极高（《电力系统稳态分析》（第四版），第148页第1-2段，陈珩，中国电力出版社，2015），这正是电网系统节点间关系的特点。而权利要求1的基于稀疏技术的潮流计算方法需要遵循电网系统的特点和要求，受电网系统的约束因素约束，需要体现出对电网系统上述特点的运用，属于对自然规律的运用；同时，权利要求1采用的符合电网系统节点特点的存储结构及读入仅含非零元素的数据文件，以及在此基础上的高斯-赛德尔潮流计算，均属于技术手段；并且，基于上述技术手段，其达到了提高电网系统潮流计算速度的技术效果。综上，权利要求1构成技术方案，符合专利法第2条第2款的规定。
针对驳回和前置审查意见的相关评述
关于驳回理由和前置审查意见，合议组认为：
权利要求1的基于稀疏技术的潮流计算方法提高了电网系统潮流计算的速度，而潮流计算是电网系统安全性、稳定性分析的重要内容与工具，如何提高潮流计算的速度正是电网系统分析中面临的技术问题；本申请的基于稀疏技术的潮流计算方法要遵循电网系统的特点和要求，受电网系统的约束因素约束，需要体现对电网系统节点特点的运用，其采用的符合电网系统节点特点的存储结构及读入仅含非零元素的数据文件，以及在此基础上的高斯-赛德尔潮流计算，均属于技术手段，同时，基于这些技术手段，本申请达到了提高电网系统潮流计算速度的技术效果。因此权利要求1构成技术方案，符合专利法第2条第2款的规定。
综上所述，合议组对驳回决定以及前置审查意见不予支持。至于本申请中是否存在其他不符合专利法及实施细则的问题，留待原审查部门在后续程序中继续审查。
基于上述事实和理由，本案合议组作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年04月09日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在申请日提交的说明书第1-64段、说明书附图图1-2、说明书摘要、摘要附图，2018年06月25日提交的权利要求第1项的基础上对本申请继续进行审查。
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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