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新闻资讯 - 专利视点 - 特高压输电技术全球专利态势分析
       特高压输电和特高压输电网是提升线路输电能力的主要途径。世界上很多国家,如俄罗斯、意大利、美国、中国等,都在致力于特高压输变电技术的研究。特高压输电代表了当今世界输电技术发展的方向,将对我国乃至全球电力行业的未来发展产生深远影响。特高压输电网除了能满足电能大规模和远距离输送等需求外,还可以大幅提高电网自身的安全性、可靠性和灵活性,产生显著的社会经济效益。

 

  2008年12月30日,我国实现了世界上第一条特高压交流试验示范工程的商业运行,引起了美国、加拿大、俄罗斯、日本、欧盟等对我国特高压技术发展的高度关注。同时,我国特高压技术标准也必将对特高压国际标准的制定产生深刻影响。因此,特高压技术,尤其是其核心技术的知识产权保护显得尤为重要。

 

  笔者通过中国专利数据库以及德温特世界专利索引(WPI)等专利数据库,对截至2009年12月1日特高压输电技术领域的全球专利申请进行了检索分析,旨在为我国相关企业、科研院所在特高压输电技术领域的知识产权保护、重大决策制定提供参考。本文所述的特高压输电技术包括特高压电网的安全稳定技术和特高压电网的控制及保护技术。

 

  专利申请年度分析

 

 

  全球范围内涉及特高压输电技术的专利申请共有88件,图1为特高压输电技术全球专利申请年度分布。从图中可以看出,特高压输电技术的专利申请始于1971年,直至2000年该领域的专利申请量都很少,说明特高压输电技术在当时还不是研究热点,处于缓慢发展期。2001年至2003年,特高压输电技术专利申请量进入增长较快的一个时期。2005年至2008年,特高压输电技术的专利申请量出现了一个增长高潮,其中,2008年的专利申请量达到了28件,表明特高压输电技术正处于技术发展期。

 

  专利申请区域分布

 

  1.全球分布状况

 

  在全球范围内涉及特高压输电技术的88件专利申请中,中国申请人提交的专利申请有76件,国外申请人提交的专利申请有12件。其中,中国申请人提交的专利申请量排在首位,占专利申请总量的87%;其次是俄罗斯申请人的专利申请,占专利申请总量的8%;位列第三的是瑞典申请人,其申请量占专利申请总量的2%。另外,加拿大、捷克和日本的申请量也各占专利申请总量的1%。

 

  2.国内分布状况

 

  提交特高压输电技术专利申请的国内申请人主要集中在北京、江苏、广东和天津等省市。其中,北京共提交了30件专利申请,开展特高压输电技术研究并提交专利申请的科研单位有中国电力科学院、北京四方继保自动化股份有限公司、清华大学等;江苏的国网南京自动化研究院、国电南京自动化股份有限公司等专利申请人共提交了13件专利申请;广东有9件专利申请,主要申请人为中国南方电网有限公司;天津提交的9件专利申请全部来自天津大学。另外,辽宁、湖北、陕西各提交了3件专利申请,福建的专利申请人提交了2件专利申请,四川、山东、上海也各有1件专利申请。

 

  专利申请涉及技术领域分析

 

 

  在88件特高压输电技术全球专利申请中,涉及电网控制与保护技术的专利申请占到了专利申请总量的76%,涉及安全稳定技术的专利申请占专利申请总量的24%。

 

  表1是1971年至2009年各国在中国专利数据库和WPI数据库中公开的涉及特高压输电技术的专利申请。从表1可以看出,中国申请人提交的76件专利申请中,涉及电网控制与保护技术的专利申请有67件,申请量较多,且技术涵盖的范围比较宽泛。本文将电网控制与保护技术进行了进一步细分,分为变压器保护、线路保护、电抗器保护、母线保护和直流系统保护等技术分支。在这些技术分支中,涉及线路保护的专利申请最多,有35件;其次为涉及电抗器保护和变压器保护的专利申请,分别有13件和7件。俄罗斯的专利申请量虽然较多,但只有涉及线路保护的4件专利申请和涉及安全稳定技术的3件专利申请。

 

  仅从专利申请量和专利申请所涉及的具体技术分支来看,我国在特高压输电技术领域具有明显的技术优势,已经较好地完成了国内的专利申请布局。

 

  主要专利申请人分析

 

  1.竞争对手申请量分析

 

 

  表2列出了在特高压输电技术领域全球专利申请量排名前十五位的专利申请人及其专利申请量。从中可以看出排名前八位的均为中国申请人。在表中所示的3位国外申请人中,西伯利亚电力研究院、ENET公司两位申请人的专利均已失效。

 

  如表2所示,专利申请量最多的申请人是北京四方继保自动化股份有限公司,共提交发明专利申请14件,其中6件已经获得授权。专利申请量排在第二位的是国网电科院,其在特高压输电技术领域的专利申请量为9件(由于南瑞集团属于国网电科院的产业化企业集团,因此笔者将南瑞集团、南瑞股份、南瑞继保和国网电科院的专利申请合并统计为国网电科院的专利申请)。天津大学、国电南京自动化股份有限公司、南方电网技术研究中心均提交了8件专利申请。其中,南方电网技术研究中心的专利申请全部是与其他研究院、大学等科研单位的共同申请。专利申请量排在第六位到第八位的专利申请人依次是清华大学、中国电力科学研究院和国网直流工程建设有限公司。

 

  提交专利申请量较多的国外申请人分别为西伯利亚电力研究院、ENET公司、ABB公司,均有2件专利申请,其中西伯利亚电力研究院、ENET公司的专利都已经失效。ABB公司的2件专利申请中有1件是在中国提出的,已经获得授权。从国外申请人的专利申请量、专利法律状态,以及专利申请布局情况来看,国外专利申请人并未对中国申请人在该领域形成有效竞争。

 

  2.竞争对手技术分析

 

 

  表3所示为全球特高压输电技术领域主要竞争对手的专利申请分布情况。

 

  北京四方继保自动化股份有限公司在线路保护技术方面提交的发明专利申请最多,有11件;另外还有2件涉及电抗器保护、1件涉及母线保护的专利申请。而国网电科院提交的专利申请主要集中在安全稳定技术领域(4件)和直流系统保护技术领域(5件)。天津大学的专利申请主要涉及线路保护(7件),另有1件涉及电抗器保护。国电南京自动化股份有限公司在线路保护、电抗器保护、变压器保护方面的专利申请分别为1件、4件和3件。南方电网技术研究中心专利申请的重点也是在直流系统保护技术方面,共有5件专利申请;另外还有2件涉及安全稳定技术,1件涉及线路保护。清华大学提交的涉及线路保护、电抗器保护和安全稳定技术的专利申请量分别为3件、1件和1件。中国电力科学研究院提交的5件专利申请中,1件涉及线路保护技术,2件涉及电抗器保护,1件涉及变压器保护,1件涉及安全稳定技术。国网直流工程建设有限公司提交的专利申请全部涉及直流系统保护技术。ABB公司提交的2件专利申请分别涉及变压器保护和安全稳定技术。

 

  结论及建议

 

  基于以上分析,笔者发现,我国在特高压输电技术领域的专利申请占据优势,共有专利申请76件,围绕重点技术的专利申请有29件。此外,我国已经拥有了特高压输电技术领域一些核心技术和重要技术,具体涉及特高压线路保护、特高压大容量变压器保护以及特高压系统失步解列保护等技术领域。而该领域国外专利申请共有12件,其中有11件是在1989年之前提交的专利申请,从其技术内容来看,这些发明创造基本上都属于传统的、基于机电或电磁式的模拟保护和控制方法,对现在使用的数字式保护装置和保护方法的借鉴作用不大。

 

  值得关注的是,虽然我国申请人在特高压输电技术领域具有专利申请数量上的优势,但这些专利申请均只在中国国家知识产权局提交,还没有在其他国家和地区的专利审查机构提交任何相关专利申请。

 

  对此,我国相关企业应进一步提高知识产权保护意识,围绕核心技术和重要技术积极申请外围专利,以形成一个稳定的专利池,进而促使这些核心技术尽快写入相关标准。对于国外尚属于专利空白的技术领域,我国企业应在具有特高压技术潜在市场的国家积极进行专利布局,以通过专利保护来更好地开拓国外市场。

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