LAB7 – LOAD SHEDDING

WESTERN AREA POWER ADMINISTRATION

Oct, 2011

   

PURPOSE: This lab will demonstrate how to develop power systems from scratch. The lab will develop 

and analyze load shedding strategies based on a simplified model for a small city. During the summer 

time, the peak demand for a city can exceed the anticipated generation capacity. When this happens, 

the utility is forced to purchase power from the grid in order to avoid blackouts; this can be very costly 

to the utility. Load shedding is accomplished at times when peak load approaches generation capacity 

by switching off loads. This lab will model air conditioning units available for control.  

Creating a Network Case and Diagram 

Launch PSS/E and select New Case/Diagram from the toolbar. 

 

In PSS/E, you can create a new system by drawing in as a diagram or entering information as a Network 

case (*.sav file). For a new system, it is often easier to draw the components in the diagram file (*.sld) 

and edit their properties to update the associated Network case. This will allow you to organize the 

system in a manageable fashion. To create both files, select “Network case and Diagram”. 

 

Press “Ok” on the following window.  

The model to be developed is a city consisting of four substations and a single generation 

source. Each substation will have one 100 MVA distribution transformer. The transformers will provide 

power to four loads. Three of these loads will represent AC unit control regions, and the fourth will 

represent the base demand. For this simplified model, set the annotation setting (Diagram > 

Annotation…) to the following (refer to lab 2 to review this process): 

 

 

 

 

Begin by clicking on the diagram window and selecting “Sizable Busbar” from the toolbar.  

 

Click inside of the diagram window to place the bus. Click escape to return to a pointer. Double click the 

busbar to bring up the properties menu. Enter the information according to the following image:  

 

 

  

The “Bus Name” will be GEN_BUS as it represents the main bus connected to the generating station via 

generator step up transformer (GSU). The “Type Code” is important to enter correctly for any bus that is 

added to a diagram. Every model must have at least one Swing Bus. A Swing Bus is simply a bus which is 

connected to a generator that connects other busses without a generator to that generation source. 

Press “Ok”. Notice that a bus was added to the Network data.  

 

BEGIN 

Next we will create the substation 1 high side bus. Select “Sizable Busbar” and place it to the left of the 

Gen_Bus. After placing the bus double click and format the bus as shown below. 

 

Now we will add a transmission line from the generator bus to the substation 1 high side bus. Choose 

the “Branch” tool from the toolbar and place a branch between the generator bus and the substation 

high side bus. 

 

 

Next, the first substation will be built. In order to add a transformer, there needs to be two busses which 

the transformer resides between. Select “Sizable Busbar” from the tool bar and place it to the left of the 

substation 1 high side bus with the following properties: 

 

Next, select “2‐ Winding Transformer” from the toolbar. 

 

Click the SUB1_HS bus first, followed by the SUB1_LS bus to place the transformer between the busses. 

You should have something similar to the following diagram:  

 

 

 

  Double click the transformer to edit its properties. The only thing that needs to be entered, for 

the purposes of this lab, is the transformer name and rating. Enter “95” for “Rate A [MVA]”, “100” for 

“Rate B [MVA]”, and “110” for “Rate C [MVA]”, which represents the following: Rate A is 95% of 

transformer rating, Rate B is 100% of transformer rating, and Rate C is a 30 minute 10% overload rating. 

You should have the same as the following image: 

 

 

 

 

Press “Ok” 

Next, we will add in the loads for the substation. Select “Load” from the toolbar. 

 

 

Place the first load on the SUB1_LS busbar. Double click the load symbol to bring up the properties and 

enter the following information 

 

 

IF DOUBLE CLICKING THE LOAD DOES NOT OPEN THE ABOVE WINDOW (LOAD DATA RECORD) TRY 

SOLVING THE CASE WITH THE LOAD AND THEN DOUBLE CLICKING IT. 

: 

 

This load represents the first control region of the AC units. As stated before, each substation will have 3 

loads which represent AC unit control regions (A, B, and C) and one load for base demand. Note the 

“Load ID” in the properties image above. The first number represents the substation number, and the 

following letter represents the control region. These will be important to keep straight for the Questions 

section at the end of this lab. Connect the next load with the following properties: 

 

Another with the following properties: 

 

At this point, your diagram should be similar to the following: 

 

Finally, we will add the base load to Substation 1. Use the following properties: 

.   

END 

This completes the first substation. Repeat the same steps from “BEGIN” to “END” for substations 2‐4 

and use the following load information: 

Load Real Power 

[MW]  Reactive Power [Mvar] 

1A  1.575  0.662 

1B  1.646  0.691 

1C  1.699  0.714 

1L  57.61  13.220 

  

2A  1.169  0.491 

2B  1.864  0.783 

2C  1.515  0.636 

2L  57.61  13.220 

  

3A  1.592  0.669 

3B  1.86  0.781 

3C  1.793  0.753 

3L  57.61  13.220 

  

4A  1.211  0.509 

4B  1.735  0.729 

4C  1.9  0.798 

4L  57.61  13.220   

The diagram should look similar to the image below once completed. Make sure that all numbers and 

labels match the diagram below. 

 

Last, the generation source will be added. Select “Generator” from the toolbar. 

 

 

Place the generator on the GEN_BUS bus bar, and double click for properties. Enter the following 

information: 

 

 

 

Next, solve the system. The result should look exactly (numerically) like the following diagram: 

 

Questions 

To fill in the following table, first switch off control region A from each of the substations, solve, and 

record the values. Next, switch region A back on and off region B, solve, and record the values. Repeat 

for control region C. 

Control Region  Sub1 Demand [MW]  Sub2 Demand [MW]  Sub3 Demand [MW]  Sub4 Demand [MW]  Total Demand [MW] 

Base Load  62.5  62.2  62.9  62.5  250 

A                

B                

C