发明创造名称：一种直流系统保护定值的整定计算方法
外观设计名称：
决定号：202004
决定日：2020-01-21
委内编号：1F276846
优先权日：
申请（专利）号：201510613348.2
申请日：2015-09-23
复审请求人：许继电气股份有限公司 许继集团有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：唐宇希
合议组组长：陈汝岩
参审员：富瑶
国际分类号：G06F19/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，但上述区别技术特征部分被其他对比文件公开，部分为本领域的惯用手段，在该最接近的现有技术的基础上结合其他对比文件和本领域的惯用手段得到该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的，则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510613348.2，名称为“一种直流系统保护定值的整定计算方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为许继电气股份有限公司，许继集团有限公司。本申请的申请日为2015年09月23日，公开日为2015年12月30日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年12月03日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是权利要求1-4不符合专利法第22条第3款的规定。权利要求1与对比文件1（“高压直流输电保护定值整定流程的研究”，高本锋等，电工技术学报，第30卷第12期，第400-407页，公开日为2015年06月30日）的区别在于：（1）对直流系统保护进行分区，还包括直流滤波器保护区、换流变压器区和交流滤波器及其大组母线保护区；（2）计算短路电流；（3）从保护原理模板库中加载对应的计算模板文档，进行整定计算。基于上述区别技术特征可知，本申请实际所解决的技术问题是：如何对直流系统保护定值进行整定计算。区别特征（1）和（2）被对比文件2（“高压直流输电系统控制保护整定技术规程”，国家能源局，中华人民共和国电力行业标准，第1-2页，公开日为2012年01月04日）公开，区别特征（3）被对比文件3（“直流系统保护装置整定计算平台研究”，鞠文云，2012年中国电机工程学会直流输电与电力电子专委会学术年会论文集，第267-274页，公开日为2012年12月31日）公开。在对比文件1的基础上结合对比文件2及对比文件3获得该权利要求所要求保护的技术方案，对于所属领域技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。从属权利要求2、3的附加技术特征被对比文件1公开，从属权利要求4的附加技术特征是本领域常用技术手段，当它们引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求2-4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申请日2015年09月23日提交的说明书摘要、说明书第1-33段、摘要附图、说明书附图图1-3；2018年03月09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. 一种直流系统保护定值的整定计算方法,其特征在于，该整定计算包括以下步骤：
1)对直流系统保护进行分区，包括换流器保护区、极保护区、双极保护区、直流滤波器保护区、换流变压器区和交流滤波器及其大组母线保护区；
2)对每个保护区进行分类，以形成对应类别的保护原理模板库，保护模板库中共有差动类保护、过负荷类保护、开关类保护模板；
3)通过工程组态建立换流站的数学模型，设置数学模型中各设备元件的参数以及短路点；
4)对建立的换流站数学模型进行电磁暂态仿真试验，计算短路电流；
5)从保护原理模板库中加载对应的计算模板文档，将得到短路电流和设备元件参数输入到对应的计算模板文档中，按照直流系统保护分区、分类的原则进行整定运算，整定运算结果不满足要求时，需对定值进行调整，直至定值运算的结果满足要求。
2. 根据权利要求1所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述步骤2)中按照直流线路主保护、差动类保护、过负荷类保护、开关类保护和其他类保护对直流系统保护进行分类。
3. 根据权利要求1所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述当步骤5)中的整定运算结果满足要求时，接受此时的定值，并生成定值单和定值算稿。
4. 根据权利要求3所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述定值单符合《DL/T 227-2012高压直流输电系统控制保护整定技术规程》。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年03月18日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书，在权利要求1中进一步限定了定值运算结果不满足要求时，需返回步骤5）对定值进行调整。复审请求人认为：(1)本申请对于不同工况下的电磁暂态仿真实验在进行整定计算之前做好历史实验数据的存储结果，在实际进行整定计算定值调整过程不再进行电磁暂态仿真实验。(2)对比文件1中自动整定过程必须经过预先制定仿真主参数的改变和仿真模型仿真的仿真结果数据，即必须经过仿真实验过程。对比文件3并没有提及电磁暂态仿真实验以及电磁暂态仿真实验处于整定计算的哪个步骤中，并没有公开电磁暂态仿真实验前置，不参与定值调整的过程。(3)第三次审查意见通知书中答复申请人意见部分提及的现有技术专利CN102930070A也未提及电磁暂态仿真实验，也无法明确电磁暂态仿真实验处于哪个步骤。本申请要解决的技术问题是电磁暂态仿真软件参与每一次定值调整计算过程导致定值调整时间长，计算量大。CN102930070A并未公开将电磁暂态仿真实验前置的整定计算方案。
复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种直流系统保护定值的整定计算方法,其特征在于，该整定计算包括以下步骤：
1)对直流系统保护进行分区，包括换流器保护区、极保护区、双极保护区、直流滤波器保护区、换流变压器区和交流滤波器及其大组母线保护区；
2)对每个保护区进行分类，以形成对应类别的保护原理模板库，保护模板库中共有差动类保护、过负荷类保护、开关类保护模板；
3)通过工程组态建立换流站的数学模型，设置数学模型中各设备元件的参数以及短路点；
4)对建立的换流站数学模型进行电磁暂态仿真试验，计算短路电流；
5)从保护原理模板库中加载对应的计算模板文档，将得到短路电流和设备元件参数输入到对应的计算模板文档中，按照直流系统保护分区、分类的原则进行整定运算；
6)当所述步骤5)中得到整定运算结果不满足要求时，需返回步骤5)对定值进行调整，直至定值运算的结果满足要求。
2. 根据权利要求1所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述步骤2)中按照直流线路主保护、差动类保护、过负荷类保护、开关类保护和其他类保护对直流系统保护进行分类。
3. 根据权利要求1所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述当步骤5)中的整定运算结果满足要求时，接受此时的定值，并生成定值单和定值算稿。
4. 根据权利要求3所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述定值单符合《DL/T 227-2012高压直流输电系统控制保护整定技术规程》。”。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月08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：从对比文件1的图5可以看出先进行电磁暂态仿真再进行整定计算以及校验定值合理性；在图3公开的整定流程中当定值不符合要求时调整定值。对比文件3公开了：建立保护装置模板，包括该保护装置型号中所有定值项以及相应的整定计算原则；在保护装置模板中选择待整定的保护装置进行整定计算，判断是否所有定值满足要求，如果不满足通过对定值进行调整，直至运算结果满足要求。对比文件3公开的内容对应于本申请的步骤5。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12月02日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1修改不符合专利法第33条的规定。 即使将权利要求1中“当所述步骤5)中得到整定运算结果不满足要求时，需返回步骤5)对定值进行调整，直至定值运算的结果满足要求”修改为“当所述步骤5)中得到整定运算结果不满足要求时，对定值进行调整，直至定值运算的结果满足要求”，权利要求1-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1与对比文件1的区别在于：（1）分区还包括直流滤波保护区、换流变压器区和交流滤波器及大组母线保护区，电磁暂态仿真实验计算短路电流；（2）形成对应类别的保护原理模板库，对应分类建立模板，从保护远离模板库中加载对一个的计算模板文档，将短路电流和设备元件参数输入到对应的计算模板文档中，当步骤5）中得到的整定运算结果不满足要求时，对定值进行调整，指导定值运算的结果满足要求。该权利要求实际解决的技术问题是：（1）如何对直流保护系统进一步分区；（2）如何简化定值计算形式以及调整定值。区别技术特征（1）部分特征被对比文件2公开，部分属于本领域的惯用技术手段，区别技术特征（2）部分特征被对比文件3公开，部分属于本领域的惯用技术手段。在对比文件1的基础上结合对比文件2，对比文件3和本领域的惯用手段得到该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，进而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开，权利要求3的附加技术特征被对比文件3公开，权利要求4的附加技术特征是本领域惯用技术手段。当它们引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求2-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）原说明书第20段仅记载了：并在计算结束后，判断定值是否满足要求，若定值不满足要求，则对定值进行调整；若定值满足要求，则接受该定值。但原说明书和原权利要求书并没有进一步说明前置的这些仿真实验与定值调整有何关系，本领域技术人员无法得知当定值不满足要求时是重新进行暂态仿真实验，计算短路电流，再进行整定计算，还是直接进行整定计算，不再进行暂态仿真实验。复审请求人所陈述的在进行整定运算之前做好历史实验数据的存储结果，在实际进行整定计算时定值调整过程不再进行电磁暂态仿真实验在原说明书和原权利要求书中并没有记载，也不能根据原说明书和原权利要求书直接、毫无疑义得出，因此不予接受。（2）电磁暂态仿真实验不参与定值调整在原权利要求和说明书中并未记载也不能直接、毫无疑义得出，而对比文件1公开了在按照向上工程实际参数的PSCAD/EMTDC模型中搭建行波保护模型，根据仿真条件设置故障点，提取仿真数据，计算得到最终整定值，即公开了在计算定值前先进行仿真。（3）CN102930070A公开了建立可控保护原理文档，形成保护原理模板库，建立发变组设备元件库，构建厂站的数学模型，输入设备原件的参数，根据厂站模型自动进行短路计算，并将计算结果作为过程参数，根据设备元件投入的保护模块，从保护原理模板库中加载对应的保护原理文档，并将设备参数和短路计算你结果输入，按照设备原件、保护模块逐个进行整定计算，最后将计算结果写入厂站的模型文档，输出保护整定计算书。其中根据厂站模型自动进行短路计算即进行电磁暂态仿真实验，即公开了电磁暂态仿真实验前置。
复审请求人于2020年01月14日提交了意见陈述书，并修改了权利要求书。将权利要求1步骤6）修改为当整定运算结果不满足要求时，需对定值进行调整，调用保护模板进行整定计算。并适应性的将保护模板库修改为保护原理模板库。复审请求人认为：本申请的技术方案是当直流系统需要进行保护定值的整定计算的定值调整时，仅调用保护模板进行整定计算即可，无需再进行电磁暂态仿真实验。对比文件1不涉及定值不满足要求时，如何对定值进行调整。对比文件3公开的整定计算流程只涉及模型参数的录入以及通过保护装置模板进行整定计算的过程，并没有提及电磁暂态仿真实验以及电磁暂态仿真实验处于整定计算流程中的哪个步骤。对比文件3没有给出“电磁暂态仿真实验不参与定值调整的过程”的技术启示。
2020年01月14日提交的权利要求书如下：
“1. 一种直流系统保护定值的整定计算方法,其特征在于，该整定计算包括以下步骤：
1)对直流系统保护进行分区，包括换流器保护区、极保护区、双极保护区、直流滤波器保护区、换流变压器区和交流滤波器及其大组母线保护区；
2)对每个保护区进行分类，以形成对应类别的保护原理模板库，保护原理模板库中共有差动类保护、过负荷类保护、开关类保护模板；
3)通过工程组态建立换流站的数学模型，设置数学模型中各设备元件的参数以及短路点；
4)对建立的换流站数学模型进行电磁暂态仿真试验，计算短路电流；
5)从保护原理模板库中加载对应的计算模板文档，将得到短路电流和设备元件参数输入到对应的计算模板文档中，按照直流系统保护分区、分类的原则进行整定运算；
6)当所述步骤5)中得到整定运算结果不满足要求时，需对定值进行调整，调用保护模板进行整定计算，直至定值运算的结果满足要求。
2. 根据权利要求1所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述步骤2)中按照直流线路主保护、差动类保护、过负荷类保护、开关类保护和其他类保护对直流系统保护进行分类。
3. 根据权利要求1所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述当步骤5)中的整定运算结果满足要求时，接受此时的定值，并生成定值单和定值算稿。
4. 根据权利要求3所述的直流系统保护定值的整定计算方法，其特征在于，所述定值单符合《DL/T 227-2012高压直流输电系统控制保护整定技术规程》。”
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
复审请求人在答复复审通知书时提交了修改的权利要求第1-4项，经审查，所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。因此，本复审决定所针对的审查文本是：复审请求人于2020年01月14日提交的权利要求第1-4项，申请日2015年09月23日提交的说明书摘要、说明书第1-33段、摘要附图、说明书附图图1-3。
具体理由的阐述
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，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，但上述区别技术特征部分被其他对比文件公开，部分为本领域的惯用手段，在该最接近的现有技术的基础上结合其他对比文件和本领域的惯用手段得到该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的，则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
本复审决定引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：“高压直流输电保护定值整定流程的研究”，高本锋 等，电工技术学报，第30卷第12期，第400-407页，公开日为2015年06月30日；
对比文件2：“高压直流输电系统控制保护整定技术规程”，国家能源局，中华人民共和国电力行业标准，第1-2页，公开日为2012年01月04日；
对比文件3：“直流系统保护装置整定计算平台研究”，鞠文云，2012年中国电机工程学会直流输电与电力电子专委会学术年会论文集，第267-274页，公开日为2012年12月31日。
其中，对比文件1是最接近的现有技术。
1）权利要求1请求保护一种直流系统保护定值的整定计算方法。对比文件1公开了（参见第401-406页，图2，图5）对直流系统保护进行分区，包括换流器保护区、极保护区、双极保护区；高压直流输电保护分为五类：线路保护、差动类保护、过负荷类保护、开关类保护及其它类保护；根据不同类型保护的动作特征，分别制定相应的整定流程，共包括四种：基于故障特征量的整定流程、过负荷类保护整定流程、开关类保护整定流程和其它类保护整定流程。基于故障特征量的整定流程为由保护判据确定故障特征量，选取影响保护定值的因素指定仿真条件，尽量减少重复工作，仿真获取故障特征量数据，按照不同的整定原则处理故障特征量数据，计算整定值，将整定值代入保护模型中仿真验证动作情况。在按照向上工程实际参数的PSCAD/EMTDC模型中搭建行波保护模型，根据仿真条件设置故障点（相当于通过工程组态建立换流站的数学模型，设置数学模型中各设备原件的参数以及短路点），提取仿真数据（相当于对建立的换流站数学模型进行电磁暂态仿真试验），计算得到最终整定值（相当于按照直流系统保护分区、分类的原则进行整定运算）。高压直流输电保护定值整定系统输入的数据包括PSCAD/EMTDC仿真模型主参数，仿真数据，保护整定所需一次设备参数。各类数据按照统一格式存储到相应目录下，系统读取数据即可自动整定，系统采用保护分区的形式显示整定结果，包括定值单和波形显示。
权利要求1与对比文件1的区别在于：（1）分区还包括直流滤波保护区、换流变压器区和交流滤波器及大组母线保护区，电磁暂态仿真实验计算短路电流；（2）形成对应类别的保护原理模板库，对应分类建立模板，从保护原理模板库中加载对一个的计算模板文档，将短路电流和设备元件参数输入到对应的计算模板文档中，当步骤5）中得到的整定运算结果不满足要求时，对定值进行调整，调用保护模板进行整定计算，直到定值运算的结果满足要求。
该权利要求实际解决的技术问题是：（1）如何对直流保护系统进一步分区；（2）如何简化定值计算形式以及调整定值。
对于区别技术特征（1），对比文件2公开了（参见第1-2页）长距离直流输电系统保护包括换流器保护、极保护、双极保护、直流滤波器保护、换流变压器保护和交流滤波器及母线保护；短路电流是交流滤波器母线差动保护中定值计算的必要参数。而且该特征在对比文件2中所起的作用与其在该权利要求中为解决其技术问题所起的作用相同，即对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。而通过电磁暂态仿真实验计算短路电流是本领域的惯用技术手段。
对于区别技术特征（2），对比文件3公开了（参见第270-271页，图5）建立保护装置模板，包括该保护装置型号中所有定值项以及相应的整定计算原则；在保护装置模板中选择待整定的保护装置进行整定计算，判断是否所有定值满足要求，如果不满足通过对定值进行调整，选择待整定的保护装置进行整定计算（由于需要根据待保护装置进行整定计算，因此必然需要利用到待保护装置的保护装置模板），直至运算结果满足要求。而且该特征在对比文件3中所起的作用与其在该权利要求中为解决其技术问题所起的作用相同，即对比文件3给出了将该技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。由于对比文件1中采用的是流程的形式进行定值计算，在对比文件3给出了采用模板的形式进行定值计算的启示基础上，本领域技术人员可以对不同类别建立模板，形成保护原理模板库，加载计算模板文档，将短路电流和设备元件输入到对应的计算模板文档中进行整定运算，这属于本领域的惯用技术手段。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2，对比文件3和本领域的惯用手段得到该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，进而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2）权利要求2是权利要求1的从属权利要求。对比文件1公开了（参见表1）：将高压直流输电保护按照保护原理分为：线路保护、差动类保护、过负荷类保护、开关类保护、其它类保护。当其引用的权利要求不具备创造性时，该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3）权利要求3是权利要求1的从属权利要求。对比文件3公开了（参见第270-271页，图5）当所有定值项满足要求时，接受所有定值，生成定制单和定值算稿。当其引用的权利要求不具备创造性时，该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4）权利要求4是权利要求3的从属权利要求。定值单符合规定的整定技术规程是本领域的惯用技术手段。当其引用的权利要求不具备创造性时，该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为：目前的权利要求中并未体现出“电磁暂态仿真实验不参与定值调整的过程”。同时原说明书第20段和说明书附图图3中都没有记载“电磁暂态仿真实验不参与定值调整的过程”，原说明书第20段仅记载了“若定值不满足要求，则对定值进行调整”，至于如何调整说明书中并没公开。因此对复审请求人所声称的“电磁暂态仿真实验不参与定值调整的过程”不予支持。同时，即便本申请的方案能够实现“电磁暂态仿真实验不参与定值调整的过程”，然而为了节省定值调整中的计算时间，预先计算出大量定值调整中需要用到的数据以便定值调整中直接使用也是本领域的惯用技术手段。
综上，复审请求人的意见不具有说服力。
根据上述事实和理由，合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月03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,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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