Clasificación de elementos importantes en sistemas eléctricos de potencia según medidas de centralidad en redes y transformación linegraph

Network theory techniques have recently contributed to the analysis of electrical power systems, enabling faster computational solutions. Taking advantage of the topological information of a network, it becomes possible to characterize its elements both locally (individual network components) and globally (interactions and behavior of the components). Identifying the crucial elements within an electrical system involves classifying each component based on its interaction with the entire network, considering, possibly, various operating conditions. Current network centrality measures predominantly focus on nodes, which represent connection buses in the system, to quantify the significance of individual elements. In this study, we employ the linegraph technique to transform links into nodes. Subsequently, we calculate and categorize the links (representing lines and transformers) of different electrical networks found in the literature using three centrality measures. Moreover, our methodology allows for the aggregation or combination of the indices from each measure, leading to a unified classification based on the importance of links in the considered electrical power systems. Analyzing diverse networks reveals a consistent empirical distribution of centrality indices, resulting in similar classifications of significant elements regardless of network size.El análisis de sistemas eléctricos de potencia se ha apoyado, recientemente, en la aplicación de técnicas de la teoría de redes, con la finalidad de obtener soluciones computacionalmente más rápidas. A partir de la información topológica de una red, es posible definir características desde lo local (elementos de la red) hasta lo global (comportamiento e interacción de los elementos). La identificación de elementos importantes de un sistema eléctrico, consiste en clasificar cada uno de los elementos desde su interacción con toda la red, y, posiblemente, tomando en cuenta diversas condiciones de operación del sistema. Las medidas de centralidad en redes, que permiten asignar importancia cuantitativa a los elementos de un sistema, están definidas en su mayoría para los nodos (representan buses de conexión) de las mismas. En este trabajo, a partir de la transformación de enlaces a nodos, según la técnica linegraph, se calculan y clasifican los enlaces (representan líneas y transformadores) de diversas redes eléctricas de la literatura, de acuerdo con tres medidas de centralidad. Adicionalmente, el procedimiento presentado permite agregar o combinar los índices de cada medida, y obtener una única clasificación según su importancia para los enlaces de los sistemas eléctricos de potencia considerados. La diversidad de redes analizadas permite concluir que la distribución empírica de los índices de centralidad es similar, y origina una clasificación de elementos importantes semejantes, independiente de la dimensión de la red

Estimation of the resistance effect in the short circuit current through a sensitivity analysis

El cálculo de los valores de corriente que fluyen en un sistema eléctrico de potencia (SEP) posterior a una falla, se denomina análisis de falla o de cortocircuito. Los valores de la corriente de cortocircuito son empleados para el dimensionamiento de los equipos de protección del SEP. Los análisis de cortocircuito tienen como una de sus premisas despreciar la resistencia eléctrica de los elementos del sistema, pues esta no afecta en mayor medida las magnitudes de las corrientes de cortocircuito. En este trabajo se propone cuantificar el efecto de la resistencia eléctrica de los elementos del SEP en la magnitud de la corriente de cortocircuito, mediante un análisis de sensibilidad (AS) e incertidumbre (AI). El AS se basa en la descomposición de la varianza de una variable de salida y puede cuantificar los efectos principales (importancia) y las interacciones de las variables consideradas. Por otro lado, el AI permite evaluar cómo las variaciones en las variables consideradas afectan la salida. La propuesta se ilustra sobre dos redes de la literatura, considerando fallas trifásica y monofásica. El resultado de nuestra propuesta muestra numéricamente que los efectos debidos a considerar la resistencia eléctrica son de hecho insignificantes, en comparación con el resto de los factores que intervienen en el análisis de cortocircuito. El resultado coincide con las premisas de cálculo de las corrientes de falla supuestas en la literatura.The assessment of the current in an electrical power system (EPS) after a fault, is generally termed short-circuit analysis. The magnitude of those currents is used for dimensioning the protection equipment of the EPS. Short-circuit analysis assumes that the electrical resistances of the components can be neglected, since they do not significantly affect the magnitude of the short-circuit currents. This work quantifies the effect of the electrical resistance of the elements of the EPS on the magnitude of the short-circuit current, by means of sensitivity (SA) and uncertainty (UA) analyses. The SA is based on the variance decomposition of an output variable, and can quantify the main effects (importance) and the interactions of the variables considered. On the other hand, The UA allows assessing how the variations in the variables considered affect the output. The proposed approach is illustrated on two networks from the literature, considering three-phase and single-phase faults. The results of such proposed approach numerically show that the effects due to taking into account the electrical resistance are indeed negligible, when compared to the rest of variables considered in the short-circuit analysis. This result coincide with the assumptions reported in the literature for the calculation of the fault currents

Clasificación de elementos importantes en sistemas eléctricos de potencia según medidas de centralidad en redes y transformación linegraph

El análisis de sistemas eléctricos de potencia se ha apoyado, recientemente, en la aplicación de técnicas de la teoría de redes, con la finalidad de obtener soluciones computacionalmente más rápidas. A partir de la información topológica de una red, es posible definir características desde lo local (elementos de la red) hasta lo global (comportamiento e interacción de los elementos). La identificación de elementos importantes de un sistema eléctrico, consiste en clasificar cada uno de los elementos desde su interacción con toda la red, y, posiblemente, tomando en cuenta diversas condiciones de operación del sistema. Las medidas de centralidad en redes, que permiten asignar importancia cuantitativa a los elementos de un sistema, están definidas en su mayoría para los nodos (representan buses de conexión) de las mismas. En este trabajo, a partir de la transformación de enlaces a nodos, según la técnica linegraph, se calculan y clasifican los enlaces (representan líneas y transformadores) de diversas redes eléctricas de la literatura, de acuerdo con tres medidas de centralidad. Adicionalmente, el procedimiento presentado permite agregar o combinar los índices de cada medida, y obtener una única clasificación según su importancia para los enlaces de los sistemas eléctricos de potencia considerados. La diversidad de redes analizadas permite concluir que la distribución empírica de los índices de centralidad es similar, y origina una clasificación de elementos importantes semejantes, independiente de la dimensión de la red

CRISPR screens in sister chromatid cohesion defective cells reveal PAXIP1-PAGR1 as regulator of chromatin association of cohesin

The cohesin complex regulates higher order chromosome architecture through maintaining sister chromatid cohesion and folding chromatin by DNA loop extrusion. Impaired cohesin function underlies a heterogeneous group of genetic syndromes and is associated with cancer. Here, we mapped the genetic dependencies of human cell lines defective of cohesion regulators DDX11 and ESCO2. The obtained synthetic lethality networks are strongly enriched for genes involved in DNA replication and mitosis and support the existence of parallel sister chromatid cohesion establishment pathways. Among the hits, we identify the chromatin binding, BRCT-domain containing protein PAXIP1 as a novel cohesin regulator. Depletion of PAXIP1 severely aggravates cohesion defects in ESCO2 mutant cells, leading to mitotic cell death. PAXIP1 promotes global chromatin association of cohesin, independent of DNA replication, a function that cannot be explained by indirect effects of PAXIP1 on transcription or DNA repair. Cohesin regulation by PAXIP1 requires its binding partner PAGR1 and a conserved FDF motif in PAGR1. PAXIP1 co-localizes with cohesin on multiple genomic loci, including active gene promoters and enhancers. Possibly, this newly identified role of PAXIP1-PAGR1 in regulating cohesin occupancy on chromatin is also relevant for previously described functions of PAXIP1 in transcription, immune cell maturation and DNA repair.</p

Characterization and catalytic activity of aluminum- and aluminum/tetramethylammonium-exchanged bentonites

Three montmorillonites SWy-2 (Wyoming, USA), STx-1 (Texas, USA) and SAz-1 (Cheto, Arizona, USA) and a saponite Sap-Ca (California, USA) were activated with different amounts of Al3+ and tetramethylammonium (TMA(+)) cations to obtain materials with a combined Al3+ and TMA(+) content equal to their CECs. The catalytic activity was evaluated by reacting alpha-pinene at 120 degrees C for 1 h to yield camphene, limonene, and other minor products and compared to clays prepared without TMA(+). The total conversion over Sap-Ca, STx-1, SWy-2, and SAz-1 was 90%, 80%, 65%, and 25%, respectively, in samples treated with Al3+ alone. Similar yields were obtained over Al3+/TMA(+)-exchanged forms when the TMA(+) content was less than 20% CEC, but in general the presence of TMA(+) significantly reduced the total conversion. The activity of the Al3+-exchanged clays for this test reaction is attributed to their ability to remain expanded at the temperature of the activation process thus permitting easy access of the reagent. The comparatively low conversion over catalysts derived from SAz-1 was attributed to its high layer charge which restricted access to the active centers in the clay gallery

Influence of layer charge on the catalytic activity of mildly acid-activated tetramethylammonium-exchanged bentonites

SWy-2 (Wyoming), STx-1 (Texas), and SAz-1 (Cheto, Arizona) montmorillonite and Sap-Ca saponite (California) were treated with different amounts of 12 M HCl and 1 M tetramethylammonium (TMA(+)) chloride solution at room temperature. The catalytic activity of these hybrid acid-activated organoclays (AAOCs) was directly measured using the isomerization of alpha-pinene at 120 degrees C for 1 h to yield camphene, limonene, and other minor products and compared to clays acid-treated in the absence of TMA(+) cations. The total conversion for the isomerization of cc-pinene was excellent for AAOCs formed from SWy-2 (88%) and STx-1 (73%), moderate for Sap-Ca (50%), and low for SAz-1 (20%). Samples treated with TMA(+) alone did not exhibit any marked catalytic activity. Acid-treated Sap-Ca and STx-1, which contained no TMA(+) cations were also effective catalysts for the isomerization process. TMA(+) cations were unexpectedly resistant to exchange by protons

Adsorption of olefins on aluminum- and aluminum/tetramethyl-ammonium-exchanged bentonites

One montmorillonite, STx-1 (Texas, USA), was activated with different amounts of Al and tetratnethylammonium (TMA(+)) canons to obtain materials with a combined Al3+ and TMA(+) content equal to its cation exchange capacity. The adsorption capacity of these samples was studied saturating them with hept-1-ene at room temperature. The samples were heated and the evolved gases analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy and gas chromatography-mass spectrometry. Hept-1-ene reacted with the clays via proton transfer and resulted in the formation of a variety of reaction products (>60 hydrocarbons). In general, the presence of TMA(+) cations significantly reduced the population of protons to selectively produce isomerization and hydration products

Influence of exchange cation and layer charge on the isomerization of alpha-pinene over SWy-2, SAz-1 and Sap-Ca

SWy-2 (Wyoming), Sap-Ca saponite (California) and SAz-1 (Cheto, Arizona) were exchanged with different cations (Al, Ni, Mg, Ca and Na). The catalytic activity of these ion-exchanged clays was measured directly using the isomerization of alpha-pinene at 80degreesC for 2 h to yield camphene, limonene and other minor products. The order of activity for the different cation-exchanged forms was Al > Ni > Mg > Ca > Na, which correlated well with the known polarizing power of these cations and the resulting interlayer acidity. Catalysts derived from Sap-Ca were the most active followed by SWy-2, with SAz-1 the least active by a considerable margin. The greater activity of Sap-Ca over SWy-2 was attributed to the high tetrahedral charge in the former. Reduction of the layer charge of SAz-1 using Li fixation caused a significant improvement in the catalytic activity of the Al-exchanged reduced-charge SAz-1

Estimación del efecto de la resistencia en la corriente de cortocircuito mediante un análisis de sensibilidad

The assessment of the current in an electrical power system (EPS) after a fault, is generally termed short-circuit analysis. The magnitude of those currents is used for dimensioning the protection equipment of the EPS. Short-circuit analysis assumes that the electrical resistances of the components can be neglected, since they do not significantly affect the magnitude of the short-circuit currents. This work quantifies the effect of the electrical resistance of the elements of the EPS on the magnitude of the short-circuit current, by means of sensitivity (SA) and uncertainty (UA) analyses. The SA is based on the variance decomposition of an output variable, and can quantify the main effects (importance) and the interactions of the variables considered. On the other hand, The UA allows assessing how the variations in the variables considered affect the output. The proposed approach is illustrated on two networks from the literature, considering three-phase and single-phase faults. The results of such proposed approach numerically show that the effects due to taking into account the electrical resistance are indeed negligible, when compared to the rest of variables considered in the short-circuit analysis. This result coincide with the assumptions reported in the literature for the calculation of the fault currents.El cálculo de los valores de corriente que fluyen en un sistema eléctrico de potencia (SEP) posterior a una falla, se denomina análisis de falla o de cortocircuito. Los valores de la corriente de cortocircuito son empleados para el dimensionamiento de los equipos de protección del SEP. Los análisis de cortocircuito tienen como una de sus premisas despreciar la resistencia eléctrica de los elementos del sistema, pues esta no afecta en mayor medida las magnitudes de las corrientes de cortocircuito. En este trabajo se propone cuantificar el efecto de la resistencia eléctrica de los elementos del SEP en la magnitud de la corriente de cortocircuito, mediante un análisis de sensibilidad (AS) e incertidumbre (AI). El AS se basa en la descomposición de la varianza de una variable de salida y puede cuantificar los efectos principales (importancia) y las interacciones de las variables consideradas. Por otro lado, el AI permite evaluar cómo las variaciones en las variables consideradas afectan la salida. La propuesta se ilustra sobre dos redes de la literatura, considerando fallas trifásica y monofásica. El resultado de nuestra propuesta muestra numéricamente que los efectos debidos a considerar la resistencia eléctrica son de hecho insignificantes, en comparación con el resto de los factores que intervienen en el análisis de cortocircuito. El resultado coincide con las premisas de cálculo de las corrientes de falla supuestas en la literatura

Detección de comunidades en topologías de redes eléctricas: Efecto de la incertidumbre de los pesos de los enlaces

Una comunidad o estructura modular puede ser definida como un sub conjunto de nodos de una red que est&aacute;n m&aacute;s densamente conectados entre s&iacute; que con el resto. La detecci&oacute;n de las comunidades en una red depende de la topolog&iacute;a de la misma, as&iacute; como de las caracter&iacute;sticas de los enlaces que unen a dichos nodos (por ejemplo: longitud, capacidad o confiabilidad). Este trabajo propone evaluar c&oacute;mo la incertidumbre de los pesos afecta la detecci&oacute;n de comunidades. La propagaci&oacute;n de la incertidumbre es evaluada mediante el uso de simulaci&oacute;n de Monte Carlo. A partir de la topolog&iacute;a de la red seleccionada con pesos fijos, se determina la partici&oacute;n base. A medida que se generan valores aleatorios de los pesos, de acuerdo con distribuciones previamente seleccionadas, se determinan nuevas particiones que son comparadas con la partici&oacute;n base a trav&eacute;s del &iacute;ndice variation information (vi), una m&eacute;trica que permite evaluar la similitud entre particiones. El an&aacute;lisis de la aproximaci&oacute;n de la distribuci&oacute;n asociada a vi, permite evaluar los efectos de la incertidumbre. La propuesta se ilustra sobre una red de prueba y la topolog&iacute;a de dos sistemas el&eacute;ctricos de potencia reales. Los resultados indican que la detecci&oacute;n de comunidades en sistemas el&eacute;ctricos es sensible a la variaci&oacute;n del peso de los enlaces y la magnitud de los efectos depende del tama&ntilde;o de la perturbaci&oacute;n as&iacute; como de la topolog&iacute;a de la red en estudio. Los autores consideran que la informaci&oacute;n obtenida mediante el enfoque propuesto, aunado a un posterior an&aacute;lisis de sensibilidad, puede servir para establecer l&iacute;mites en la variaci&oacute;n estructural de las comunidades. Este an&aacute;lisis es importante en aquellos estudios que utilizan como insumo la partici&oacute;n de la red