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[en] TWO-STAGE ROBUST OPTIMIZATION MODELS FOR POWER SYSTEM OPERATION AND PLANNING UNDER JOINT GENERATION AND TRANSMISSION SECURITY CRITERIA / [pt] MODELOS ROBUSTOS DE OTIMIZAÇÃO DE DOIS ESTÁGIOS PARA OPERAÇÃO E PLANEJAMENTO DE SISTEMAS DE POTÊNCIA SOB CRITÉRIOS DE SEGURANÇA DE GERAÇÃO E TRANSMISSÃO CONJUNTOSALEXANDRE MOREIRA DA SILVA 12 June 2015 (has links)
[pt] Recentes apagões em todo o mundo fazem da confiabilidade de sistemas
de potência, no tocante a contingências múltiplas, um tema de pesquisa
mundial. Dentro desse contexo, se faz importante investigar métodos eficientes
de proteger o sistema contra falhas de alguns de seus componentes, sejam elas
dependentes e/ou independentes de outras falhas. Nesse sentido, se tornou
crucial a incorporação de critérios de segurança mais rigorosos na operação e
planejamento de sistemas de potência.
Contingências múltiplas são mais comuns e desastrosas do que falhas
naturais e independentes. A principal razão para isso reside na complexidade
da estabilidade dinâmica de sistemas de potência. Além disso, o sistema de
proteção que opera em paralelo ao sistema de distribuição não é livre de
falhas. Portanto, interrupções naturais podem causar contingências em cascata
em decorrência do mau funcionamento de mecanismos de proteção ou da
instabilidade do sistema elétrico como um todo. Nesse contexto, se dá a
motivação pela busca de critérios de segurança mais severos como, por exemplo,
o n - K, onde K pode ser maior do que 2.
Nesse trabalho, o principal objetivo é incorporar o crtitério de segurança
geral n-K para geração e transmissão em modelos de operação e planejamento
de sistemas de potência. Além de interrupções em geradores, restrições de
rede, bem como falhas em linhas de transmiss˜ao também são modeladas.
Esse avanço leva a novos desafios computacionais, para os quais formulamos
metodologias de solução eficientes baseadas em decomposição de Benders.
Considerando operação, duas abordagens são apresentadas. A primeira propõe
um modelo de otimização trinível para decidir o despacho ótimo de energia
e reservas sob um critério de segurançaa n - K. Nessa abordagem, a alta
dimensionalidade do problema, por contemplar restrições de rede, bem como
falhas de geradores e de linhas de transmissão, é contornada por meio da
implícita consideração do conjunto de possíveis contingências. No mesmo
contexto, a segunda abordagem leva em conta a incerteza da carga a ser
suprida e a correlação entre demandas de diferentes barras. Considerando
planejamento de expansão da transmissão, outro modelo de otimização trinível
é apresentado no intuito de decidir quais linhas de transmissão, dentro de um
conjunto de candidatas, devem ser construídas para atender a um critério de
segurança n - K e, consequentemente, aumentar a confiabilidade do sistema
como um todo. Portanto, as principais contribuições do presente trabalho
são as seguintes: 1) modelos de otimização trinível para considerar o critério
de segurança n - K em operação e planejamento de sistemas de potência,
2) consideração implícita de todo o conjunto de contingências por meio de
uma abordagem de otimização robusta ajustável, 3) otimização conjunta
de energia e reserva para operação de sistemas de potência, considerando
restrições de rede e garantindo a entregabilidade das reservas em todos os
estados pós-contingência considerados, 4) metodologias de solução eficientes
baseadas em decomposição de Benders que convergem em passos finitos para
o ótimo global e 5) desenvolvimento de restrições válidas que alavancam a
eficiência computacional. Estudos de caso ressaltam a eficácia das metodologias
propostas em capturar os efeitos econômicos de demanda nodal correlacionada
sob um critério de segurançaa n - 1, em reduzir o esfor¸co computacional para
considerar os critérios de seguran¸ca convencionais n-1 e n-2 e em considerar
critérios de segurança mais rigorosos do que o n - 2, um problema intratável
até então. / [en] Recent major blackouts all over the world have been a driving force to
make power system reliability, regarding multiple contingencies, a subject of
worldwide research. Within this context, it is important to investigate efficient
methods of protecting the system against dependent and/or independent
failures. In this sense, the incorporation of tighter security criteria in power
systems operation and planning became crucial.
Multiple contingencies are more common and dangerous than natural
independent faults. The main reason for this lies in the complexity of the
dynamic stability of power systems. In addition, the protection system, that
operates in parallel to the supply system, is not free of failures. Thus, natural
faults can cause subsequent contingencies (dependent on earlier contingencies)
due to the malfunction of the protection mechanisms or the instability of the
overall system. These facts drive the search for more stringent safety criteria,
for example, n - K, where K can be greater than 2.
In the present work, the main objective is to incorporate the joint generation
and transmission general security criteria in power systems operation and
planning models. Here, in addition to generators outages, network constraints
and transmission lines failures are also accounted for. Such improvement leads
to new computational challenges, for which we design efficient solution
methodologies based on Benders decomposition. Regarding operation, two approaches
are presented. The first one proposes a trilevel optimization model
to decide the optimal scheduling of energy and reserve under an n - K security
criterion. In such approach, the high dimensionality curse of considering
network constraints as well as outages of generators and transmission assets
is withstood by implicitly taking into account the set of possible contingencies.
The second approach includes correlated nodal demand uncertainty in the
same framework. Regarding transmission expansion planning, another trilevel
optimization model is proposed to decide which transmission assets should be
built within a set of candidates in order to meet an n - K security criterion,
and, consequently, boost the power system reliability. Therefore, the main contributions
of this work are the following: 1) trilevel models to consider general
n - K security criteria in power systems operation and planning, 2) implicit
consideration of the whole contingency set by means of an adjustable robust
optimization approach, 3) co-optimization of energy and reserves for power
systems operation, regarding network constraints and ensuring the deliverability
of reserves in all considered post-contingency states, 4) efficient solution
methodologies based on Benders decomposition that finitely converges to the
global optimal solution, and 5) development of valid constraints to boost computational
efficiency. Case studies highlight the effectiveness of the proposed
methodologies in capturing the economic effect of nodal demand correlation
on power system operation under an n - 1 security criterion, in reducing the
computational effort to consider conventional n-1 and n-2 security criteria,
and in considering security criteria tighter than n - 2, an intractable problem
heretofore.
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Análise do perfil de expressão de genes de proliferação/regulação celular, resposta inflamatória e angiogênese e do padrão de metilação dos genes p15INK4b e p16INK4a em portadores de linfoma de células T periféricas / Analysis of gene expression profile related to proliferation/ cell regulation, inflammatory response and angiogenesis and the methylation pattern of genes p15INK4b and p16INK4a in patients with peripheral T-cell lymphomaLuis Alberto de Padua Covas Lage 11 May 2017 (has links)
Introdução: Os linfomas não-Hodgkin de células T periféricas (LCTP) são neoplasias raras caracterizadas pela proliferação monoclonal de linfócitos T maduros. Correspondem a 15% das malignidades linfoides e têm distribuição geográfica peculiar. Compreendem 22 entidades clínico-patológicas distintas, heterogêneas do ponto de vista clínico-epidemiológico, morfológico, fenotípico e molecular. O grupo de apresentação predominantemente nodal compreende as variantes histológicas LGCA/ALK+, LGCA/ALK-, LCTA e LCTP/SOE. Sua terapêutica se baseia em poliquimioterápicos à base de antraciclina e consolidação com transplante de células tronco hematopoiéticas autólogas (TCTH). Com exceção do LGCA/ALK+, apresentam sobrevida global em cinco anos de 30% a 40%. Devido aos desfechos desfavoráveis, estudos de perfil de expressão gênica e de metilação de genes supressores tumorais têm emergido nos últimos anos para refinar o diagnóstico destas neoplasias, melhorar o conhecimento fisiopatológico e o prognóstico e estabelecer possíveis alvos terapêuticos. Estudos preliminares com LCTP nodais indicam valor prognóstico favorável da hiperexpressão de genes de padrão inflamatório NFkB1 e IKBkB e desfavorável nos casos de supraregulação de genes de padrão proliferativo como CCNA2, TOP2A e CHEK1 e do fenótipo metilado de p15INK4b e p16INK4a. Objetivo:Avaliar o impacto da expressão relativa dos genes CCNA2, TOP2A, CHEK1, NFkB1, IKBkB e VEGF1 e da metilação dos genes p15 e p16 em população brasileira com LCTP nodais tratados com quimioterapia CHOP-símile para os desfechos de sobrevida global, sobrevida livre de progressão e sobrevida livre de doença. Métodos: A expressão gênica foi avaliada por qtPCR de amostras fixadas em formol e incluídas em parafina de 63 pacientes. A mediana de expressão dos genes foi comparada com variáveis clínicas e desfechos. PCR qualitativa metilação-específico foi usada avaliar a metilação de p15 e p16. Resultados: Com mediana de seguimento de vinte meses, as SG, SLP e SLD foram, respectivamente, 45,6%, 34,3% e 63,0% e a resposta completa de 46,0%. Em análise multivariada, ECOG >= 2 e a hiperexpressão do gene CCNA2 foram associadas à pior SG em cinco anos, nos LCTP nodais (p=0,008 e p=0,002). Em análise univariada os genes CCNA2, TOP2A e CHEK1 foram associados ao pior prognóstico nos LCTP/SOE e melhor nos LGCA/ALK-. A hiperexpressão do gene VEGF1 se associou ao pior prognóstico no LGCA/ALK- e LCTA. Metilação de p15INK4b não foi encontrada nos LGCA/ALK+ e em análise multivariada foi associada a pior SLP em 5 anos nos LCTP não-ALK+ (HR: 9,88; p=0,03). O painel gênico testado não apresentou poder para discriminar as diferentes variantes histopatólogicas de LCTP nodais, porém demonstrou-se associação direta entre a intensidade de mediana de expressão desses genes e agressividade biológica nesse grupo heterogêneo de neoplasias. O significado prognóstico de imunoexpressão da proteína ALK sofreu influência das variáveis constituintes do IPI nessa coorte. Conclusão: A hiperexpressao dos genes CCNA2, TOP2A e CHEK1 foram associadas a prognóstico desfavorável nos LCTP/SOE e favorável nos LGCA/ALK-. Fenótipo hipermetilado de p15INK4b não foi evento observado em LGCA/ALK+, porém foi associado a pior prognóstico nos LCTP nodais não-ALK+ / Background: Peripheral T-cell non-Hodgkin\'s lymphomas (PTCL) are rare tumors characterized by monoclonal proliferation of mature T lymphocytes; they correspond to 15% of lymphoid malignancies and have specific geographic distribution. PTCL comprise 22 distinct clinicopathologic entities, heterogeneous from the clinical and epidemiological perspective, as well as morphologic, phenotypic and molecular. The group of presentation predominantly nodal comprises the histological variants ALCL/ALK+, ALCL/ALK-, AITL and PTCL/NOS. Its treatment is based on polychemotherapy with anthracycline and consolidation with autologous hematopoietic stem cell transplantation (ASCT). With the exception of ALCL/ALK+, these tumors show overall survival at 5 years from 30% to 40%. Due to unfavorable outcomes, gene expression profile studies, as well as studies of methylation of tumor suppressor genes, have emerged in recent years in order to refine the pathological diagnosis of these cancers, improve the pathophysiological knowledge and prognosis, and establish possible therapeutic targets. Preliminary studies with nodal PTCLs indicate favorable prognostic value of overexpression of inflammatory pattern genes like NFkB1 e IKBkB, and unfavorable in the case of proliferative genes as CCNA2, TOP2A, CHEK1 and the methylated phenotype of suppressor genes p15INK4b e p16INK4a. Objectives: Assess the impact of relative expression of genes CCNA2, TOP2A, CHEK1, NFkB, IKBkB and VEGF1 and the methylation of the genes p15 and p16 in Brazilian population with nodal PTCLs treated with CHOP-like chemotherapy for the outcomes of overall survival, progression-free survival and disease-free survival. Methods: Gene expression was assessed by qtPCR of paraffin samples of 63 patients. The median gene expression was compared with clinical variables and outcomes. Qualitative methylation-specific PCR was used to assess the methylation of p15 and p16. Results: With a segment median of 20 months, the OS, PFS and DFS were, respectively, 45,6%, 34,3% and 63,0% and the complete response (CR) was 46,0%. In multivariate analysis, ECOG >= 2 and overexpression of the gene CCNA2 were associated with worse OS at 5 years in nodal PTCLs (p = 0,008 and p = 0,002). In univariate analysis, the genes CCNA2, TOP2A and CHEK1 were associated with worse prognosis in PTCL/NOS and better in ALCL/ALK negative. The overexpression of the gene VEGF1 was associated with worse prognosis in the variants AITL and ALCL/ALK negative. Methylation of the gene p15INK4b was not found in ALCL/ALK+ group, and in multivariate analysis was associated with worse 5-years PFS in the group of PTCL non-ALK+ (HR: 9,88 and p = 0,03). The gene panel tested showed no power to discriminate the different histopathology of nodal PTCL, but it showed a direct association between the median intensity of expression of these genes and biological aggressiveness in this heterogeneous group of neoplasms. The prognostic significance of immunostaining of ALK protein was influenced by IPI constituents variables in this cohort. Conclusion: The overexpression of genes CCNA2, TOP2A e CHEK1 were associated with poor prognosis in PTCL/NOS and favorable in ALCL/ALK negative. Hypermethylated phenotype of gene p15INK4b was not an observed event in ALCL/ALK+, but it was associated with poor prognosis in nodal PTCL non-ALK+
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