Principals in the nation's schools have been tasked with managing crisis incidents that may occur with students and others on their campuses on a daily basis. The purposes of this study were to determine the differences, if any, that existed in Central Florida public school principals' perceptions regarding school security, their perceived confidence to address critical crisis incidents on their campuses, their perceptions of the likelihood critical incidents would occur, their perceptions of interaction with law enforcement, the critical incidents they fear the most, and their perceptions of factors impacting the incidents they fear the most. Principal subgroup mean responses to the Principal Safety and Security Perceptions Survey in the three areas of Bandura's (1997) triadic reciprocal causation were examined in the context of principals' gender, longevity, student enrollment, grade configuration, free and reduced lunch rate, presence of a law enforcement officer, and presence of a security plan. Findings revealed significant differences between categorical groups of principals in multiple areas. It was determined that significant differences in principals' perceptions warrant further study. Recommendations for practice include security policy development and practical application of noted trends.

Motor control assets are foundational elements in many industrial operations. In the mining industry, these assets primarily consist of motor control centers and drives, which are available with a comprehensive assortment of control and monitoring devices. Various intelligent electronic devices (IEDs) are now used to prevent machine damage and downtime. As motor control devices have advanced in technology, so too have the IEDs that protect them. These advances have resulted in new standards, such as IEC 61850, that have embedded intelligence and a standard set of communication schemes by which IEDs can share information in a peer-to-peer or one-to-many fashion. This dissertation investigated the steps involved in interfacing IEDs to a mining process control network via the use of the IEC 61850 standard. As a result of this study, several key technological advancements were made including the development of (i) vendor independent system to communicate with IEDs in a mining environment over IEC 61850, (ii) command and control methods for communication based assisted automation of IEDs for mining firms, (iii) effective solutions to incorporate electrical distribution data in the process control system, (iv) enhanced safety platforms through remote operation of IEDs, (v) standard visualization faceplate graphics for HMI operators with enhanced security, and (vi) new methods for time stamped dataflow to be correctly inserted into a process historian for 'true' Sequence of Events Records. / Ph. D.

As the power industry enters the new century, powerful driving forces, uncertainties and new services and functions are compelling electric utilities to make dramatic changes in the way they communicate. Expanding network services such as real time monitoring are also driving the need for more increasing bandwidth in the communication network backbone. These needs will grow further as new remote real-time protection and control applications become more feasible and pervasive. This dissertation addresses two main issues for the future power system information infrastructure: communication network infrastructure and associated power system applications. Optical network no doubt will become the predominate network for the next generation power system communication. The rapid development of fiber optic network technology poses new challenges in the areas of topology design, network management and real time applications. Based on advanced fiber optic technologies, an all-fiber network was investigated and proposed. The study will cover the system architecture and data exchange protocol aspects. High bandwidth, robust optical network could provide great opportunities to the power system for better service and efficient operation. In the dissertation, different applications were investigated. One of the typical applications is the SCADA information accessing system. An Internet-based application for the substation automation system will be presented. VLSI (Very Large Scale Integration) technology is also used for one-line diagrams auto-generation. High transition rate and low latency optical network is especially suitable for power system real time control. In the dissertation, a new local area network based Load Shedding Controller (LSC) for isolated power system will be presented. By using PMU and fiber optic network, an AGE (Area Generation Error) based accurate wide area load shedding scheme will also be proposed. The objective is to shed the load in the limited area with minimum disturbance. / Ph. D.

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An approach to utilize Distributed Generation (DG) to minimize the total load shedding by analyzing the power system in Transactive energy framework is proposed. An algorithm to optimize power system in forward and spot markets to maximize an electric utility’s profit by optimizing purchase of power from DG is developed. The proposed algorithm is a multi-objective optimization with the main objective to maximize a utility’s profit by minimizing overall cost of production, load shedding, and purchase of power from distributed generators. This work also proposes a method to price power in forward and spot markets using existing LMP techniques. Transactive accounting has been performed to quantify the consumer payments in both markets. The algorithm is tested in two test systems; a 6-bus system and modified IEEE 14-bus system. The results show that by investing in DG, utility benefits from profit increase, load shedding reduction, and transmission line loading improvement.

Havendo qualquer distúrbio em um determinado sistema de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos (GDs), é procedimento habitual exigido pelas concessionárias a desconexão destes na intenção de evitar a formação de um sistema ilhado eletricamente sustentado. Este procedimento tem como objetivo evitar maiores danos tanto ao sistema elétrico como um todo, principalmente ao próprio gerador distribuído, bem como às pessoas envolvidas na manutenção desse sistema. Entretanto, esse fato diminui consideravelmente as contribuições do conceito de geração distribuída à melhoria da qualidade dos serviços de fornecimento de energia elétrica por parte das concessionárias. Neste contexto, este trabalho possui como objetivo analisar os requisitos técnicos necessários para viabilizar a operação ilhada dos geradores distribuídos. Sabendo que a maioria das cargas presentes em um sistema de distribuição é dependente dos níveis de tensão e frequência da energia de suprimento, a análise e o monitoramento dessas grandezas antes e durante o ilhamento deverão ocorrer de forma que não se perca a estabilidade da rede ilhada. Para isto, devem ser avaliadas alterações nos métodos de operação e controle dos geradores distribuídos, de maneira a atender os requisitos técnicos necessários para manter a tensão e a frequência dentro dos parâmetros de qualidade de energia elétrica. Foram propostos quatro índices de desempenho para avaliar a qualidade da energia elétrica no sistema ilhado. Os resultados obtidos demonstram a necessidade de efetuar ações corretivas eficientes para manter o sistema elétrico ilhado operando dentro dos padrões aceitáveis de qualidade de energia elétrica. Foram investigadas soluções potenciais e viáveis para garantir a operação da ilha estável e com qualidade da energia elétrica. Além disso, observou-se que cargas dependentes da tensão podem influenciar significativamente a capacidade do GD em formar de ilhas estáveis. / If disturbances occur in a power distribution systems in the presence of distributed generators (DGs), a common practice required by utilities is to disconnect such generators, aiming at avoiding a self-sustained energized island. This procedure is required on order to prevent damage to the whole distribution system, mainly the DG, and to the utility maintenance personnel, as well. However, this requirement may decrease the possible contributions of the distributed generation concepts to the quality of the power supply. In this context, this work aims at analyzing the technical requirements related to make DGs islanded operation feasible. Since most of the loads are dependent on the supply voltage and frequency, the analysis and monitoring of such quantities before and after an islanding event should occur in such a way that the stability of the energized island is granted. To reach such a goal, changes in the DG control modes must be assessed, so that the technical requirements necessary to keep voltage and frequency within statutory limits are fulfilled. Four performance indices have been proposed to assess the power quality in the islanded system. The results have shown the need to perform efficient corrective actions to ensure reliable islanded operation. Moreover, it was observed that voltage-dependent loads may influence the DG capability to sustain stable islands.

Neste trabalho é proposta uma modelagem matemática para a otimização do problema de corte de carga em sistemas de distribuição de energia elétrica radiais. O problema de corte de carga consiste em uma estratégia de reconfiguração topológica da rede elétrica para interrupção do fornecimento de energia elétrica. O objetivo principal é desligar a quantidade mínima de carga do sistema, de forma a manter restrições físicas e operacionais dentro dos limites da rede elétrica. Um segundo objetivo é alterar o mínimo possível a estrutura topológica inicial do sistema. Para isso, é feita a minimização de chaveamentos. Inicialmente foi modelado como uma programação não-linear inteira mista, e transformado em uma programação cônica de segunda ordem inteira mista, que pode ser resolvida de forma eficiente usando vários solver comerciais. O modelo matemático foi implementado dentro do ambiente de programação matemática GAMS e resolvido utilizando o solver comercial CPLEX. Testes foram realizados no sistema de distribuição de 53 barras. Os resultados encontrados evidenciam a consistência e a eficiência da modelagem proposta neste trabalho. / This research proposed a mathematical model to optimize the load shedding problem in radial distribution power systems. The load shedding problem consists in a topological reconfiguration strategy of the power grid in order to interrupt the power supply. The main goal is to disconnect the minimum amount of system loads while respecting the physical and operational restrictions of the grid. The second goal of this research was to modify as little as possible the initial topological structure of the system. To achieve this, a switching minimization was performed. First, the problem was modeled as a mixed integer nonlinear programming, and then it was transformed into a mixed integer second order cone programming using various commercial solvers. The mathematical model was implemented in the mathematical programming environment GAMS and solved using the CPLEX commercial solver. Tests were performed at the 53 nodes distribution system. The test results showed the consistency and efficiency of the model proposed in this dissertation.

Este trabalho consiste em um estudo sobre alívio de cargas aplicado em indústrias que apresentam sistema misto para geração de energia, na qual uma parte da energia elétrica é gerada através de processo próprio (co-geração) e outra parte é suprida pela alimentação fornecida pelo sistema elétrico regional (concessionária). O alívio de cargas consiste em uma técnica de desligamento rápido e seletivo de algumas cargas, visando manter o sistema em equilíbrio durante interrupção emergencial do fornecimento de energia pela concessionária. Este trabalho efetua uma revisão bibliográfica sobre redes de comunicação, norma IEC 61850, sistemas de supervisão e técnicas de alívio de cargas, as quais se tornam ferramentas que viabilizam o alcance do seu objetivo, que é a proposição de um sistema baseado em um software de supervisão de mercado, que executa seu algoritmo adaptativo de alívio de cargas e pré-sensibiliza equipamentos inteligentes de campo (IEDs), conectados conforme padrões estabelecidos pela norma IEC 61850, para efetuarem o desligamento de algumas cargas de uma indústria com sistema misto de geração, em caso de distúrbio no fornecimento pela concessionária. O diferencial do sistema proposto neste trabalho consiste na capacidade do algoritmo, executado pelo software de supervisão, em simular a ocorrência de eventos que caracterizam perdas na geração de energia e transferir ordens para os IEDs efetuarem os desligamentos de determinadas cargas antes da ocorrência dos desequilíbrios. Dessa forma, a principal contribuição do trabalho é apresentar um sistema preditivo contra possíveis emergências ocorridas na concessionária, ou seja, como o sistema possui ação conjunta entre o algoritmo adaptativo executado pelo software de supervisão e os IEDs, conectados segundo padronizações da norma IEC 61850, oferece capacidade para pré-sensibilizar os desligamentos de cargas antes que ocorram os reais eventos de perda de geração de energia elétrica. / This work consists on a study about load shedding applied to industries that use mixed systems on energy generation, where part of the electrical energy is generated by own process (co-generation) and the other part is supplied by the regional electrical system (concessionaire). The load shedding consists in a rapid and selective shut-off technique aiming to maintain the system under balance during power interruption events from the concessionaire. This work provides a literature survey over communication networks, the IEC 61850 standard, supervisory control and data acquisition systems (SCADA) and load shedding techniques, which become tools that make possible to reach the works goal: to propose a system based on a market SCADA software that runs its load shedding adaptive algorithm and pre-sensitize Intelligent Electronic Devices (IEDs), connected according to preestablished standards by the IEC 6180 norm for shutting off some loads in a company with a mixed generation system in case of some supplying disturb from the concessionaire. The differential of the proposed system in this work consists in the capacity of the algorithm, run by the SCADA software, of simulating the occurrence of events that characterize losses in energy generation and sending commands to the IEDs to shut off specific loads before an unbalance occurs. This way, the main contribution of this work is to present a predictor system against possible emergencies happening in the concessionaire, that is, as the system provides a joint approach between the SCADA systems algorithm and the properly connected IEDs, it provides the capacity of pre-sensitizing the load shedding before real events of electrical energy generation loss occur.

Neste trabalho é proposta uma modelagem matemática para a otimização do problema de corte de carga em sistemas de distribuição de energia elétrica radiais. O problema de corte de carga consiste em uma estratégia de reconfiguração topológica da rede elétrica para interrupção do fornecimento de energia elétrica. O objetivo principal é desligar a quantidade mínima de carga do sistema, de forma a manter restrições físicas e operacionais dentro dos limites da rede elétrica. Um segundo objetivo é alterar o mínimo possível a estrutura topológica inicial do sistema. Para isso, é feita a minimização de chaveamentos. Inicialmente foi modelado como uma programação não-linear inteira mista, e transformado em uma programação cônica de segunda ordem inteira mista, que pode ser resolvida de forma eficiente usando vários solver comerciais. O modelo matemático foi implementado dentro do ambiente de programação matemática GAMS e resolvido utilizando o solver comercial CPLEX. Testes foram realizados no sistema de distribuição de 53 barras. Os resultados encontrados evidenciam a consistência e a eficiência da modelagem proposta neste trabalho. / This research proposed a mathematical model to optimize the load shedding problem in radial distribution power systems. The load shedding problem consists in a topological reconfiguration strategy of the power grid in order to interrupt the power supply. The main goal is to disconnect the minimum amount of system loads while respecting the physical and operational restrictions of the grid. The second goal of this research was to modify as little as possible the initial topological structure of the system. To achieve this, a switching minimization was performed. First, the problem was modeled as a mixed integer nonlinear programming, and then it was transformed into a mixed integer second order cone programming using various commercial solvers. The mathematical model was implemented in the mathematical programming environment GAMS and solved using the CPLEX commercial solver. Tests were performed at the 53 nodes distribution system. The test results showed the consistency and efficiency of the model proposed in this dissertation.

Havendo qualquer distúrbio em um determinado sistema de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos (GDs), é procedimento habitual exigido pelas concessionárias a desconexão destes na intenção de evitar a formação de um sistema ilhado eletricamente sustentado. Este procedimento tem como objetivo evitar maiores danos tanto ao sistema elétrico como um todo, principalmente ao próprio gerador distribuído, bem como às pessoas envolvidas na manutenção desse sistema. Entretanto, esse fato diminui consideravelmente as contribuições do conceito de geração distribuída à melhoria da qualidade dos serviços de fornecimento de energia elétrica por parte das concessionárias. Neste contexto, este trabalho possui como objetivo analisar os requisitos técnicos necessários para viabilizar a operação ilhada dos geradores distribuídos. Sabendo que a maioria das cargas presentes em um sistema de distribuição é dependente dos níveis de tensão e frequência da energia de suprimento, a análise e o monitoramento dessas grandezas antes e durante o ilhamento deverão ocorrer de forma que não se perca a estabilidade da rede ilhada. Para isto, devem ser avaliadas alterações nos métodos de operação e controle dos geradores distribuídos, de maneira a atender os requisitos técnicos necessários para manter a tensão e a frequência dentro dos parâmetros de qualidade de energia elétrica. Foram propostos quatro índices de desempenho para avaliar a qualidade da energia elétrica no sistema ilhado. Os resultados obtidos demonstram a necessidade de efetuar ações corretivas eficientes para manter o sistema elétrico ilhado operando dentro dos padrões aceitáveis de qualidade de energia elétrica. Foram investigadas soluções potenciais e viáveis para garantir a operação da ilha estável e com qualidade da energia elétrica. Além disso, observou-se que cargas dependentes da tensão podem influenciar significativamente a capacidade do GD em formar de ilhas estáveis. / If disturbances occur in a power distribution systems in the presence of distributed generators (DGs), a common practice required by utilities is to disconnect such generators, aiming at avoiding a self-sustained energized island. This procedure is required on order to prevent damage to the whole distribution system, mainly the DG, and to the utility maintenance personnel, as well. However, this requirement may decrease the possible contributions of the distributed generation concepts to the quality of the power supply. In this context, this work aims at analyzing the technical requirements related to make DGs islanded operation feasible. Since most of the loads are dependent on the supply voltage and frequency, the analysis and monitoring of such quantities before and after an islanding event should occur in such a way that the stability of the energized island is granted. To reach such a goal, changes in the DG control modes must be assessed, so that the technical requirements necessary to keep voltage and frequency within statutory limits are fulfilled. Four performance indices have been proposed to assess the power quality in the islanded system. The results have shown the need to perform efficient corrective actions to ensure reliable islanded operation. Moreover, it was observed that voltage-dependent loads may influence the DG capability to sustain stable islands.