ONS ANALISA SOLUÇÃO DE CLOUD COMPUTING VISANDO AGILIZAÇÃO DE PROCESSOS E DIMINUIÇÃO DOS CUSTOS DO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO

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1 Case de Sucesso Integrando CIOs, gerando conhecimento. ONS ANALISA SOLUÇÃO DE CLOUD COMPUTING VISANDO AGILIZAÇÃO DE PROCESSOS E DIMINUIÇÃO DOS CUSTOS DO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO

2 Perfil O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é o órgão responsável pela coordenação e controle das instalações de geração e transmissão de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional (SIN), sob a fiscalização e regulação da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). É uma pessoa jurídica de direito privado, sob a forma de associação civil, sem fins lucrativos, criado em 26 de agosto de 1998, pela Lei nº 9.648/98, com as alterações introduzidas pela Lei nº /04 e regulamentado pelo Decreto nº 5.081/04. O Operador Nacional é composto por membros associados e membros participantes, constituídos por empresas de geração, transmissão, distribuição e consumidores livres de grande porte. Também participam importadores e exportadores de energia, além do Ministério de Minas e Energia (MME). Para o exercício de suas atribuições legais e o cumprimento de sua missão institucional, o ONS desenvolve uma série de estudos e ações a serem exercidas sobre o sistema e seus agentes, para manejar o estoque de energia, de forma a garantir a segurança do suprimento contínuo em todo o País. Site: Situação O ONS é responsável pelo planejamento e operação do Sistema Elétrico Brasileiro. Para tal, utiliza intensivamente modelos matemáticos no planejamento de curto e médio prazo, sendo que o principal deles leva cerca de 2h30 para ser concluído, além de apresentar a necessidade de várias rodadas para ajustes e simulação de situações de estudo elétrico/energético. Para publicar um case no Portal IT4CIO, entre em contato pelo comunicacao@it4cio.com. 02

3 Solução Visando aproveitar os benefícios do uso de cloud computing, com o provisionamento rápido e flexível de servidores de alto desempenho, organizados em clusters que permitem a redução do tempo de cálculo dos modelos matemáticos, o ONS conduziu um projeto de viabilidade técnica em Para tal, escolheu-se o modelo Newave, que calcula o Custo Marginal da Operação CMO, permitindo que haja uma opção entre usar a energia oriunda da água estocada nas usinas hidrelétricas ou de usinas térmicas, dado os estudos que sinalizam a abundância ou falta de chuvas, preservando o menor custo de energia, sem déficit de carga. A evolução do projeto passou por vários testes funcionais e de desempenho, aproveitando-se a ferramenta open source denominada MIT StarCluster, que permite a criação e gestão de clusters de alto desempenho na Amazon Web Services (AWS), conforme exposto na figura 1. Figura 1 Esquema do Cluster de Testes Para publicar um case no Portal IT4CIO, entre em contato pelo comunicacao@it4cio.com. 03

4 A configuração básica utilizada considerou cinco servidores com 16 nós computacionais cada, totalizando 80 nós efetivos para o modelo. De posse de bibliotecas padrões de processamento paralelo (MPICH2) e de gestores de fila de execução (OGE Open Grid Engine), o trabalho é decomposto e executado de forma coordenada em cada um dos nós, permitindo o paralelismo das rotinas de execução. O projeto contou com o envolvimento de três pessoas Sérgio Mafra, especialista em TI e líder do projeto; Geraldo Fonseca, Analista Sênior de Segurança e Marcus Mintz, Analista de Negócio. A implantação operacional do ambiente durou cerca de seis meses, vencendo o ineditismo da solução e seus contornos de segurança da informação. Benefícios O projeto demonstrou resultados positivos, como o tempo de resolução do modelo Newave na ordem de 40% mais rápido e 30% mais econômico, além de trazer oportunidades futuras de exploração de novas técnicas, dado as configurações disponibilizadas de servidores na nuvem. Os ensaios na nuvem demonstram que o tempo de resolução do modelo tende a estabilizar em 1h30, conforme demonstrado na figura 2 abaixo. Figura 2 Tempo de resolução do modelo Newave na Nuvem Para publicar um case no Portal IT4CIO, entre em contato pelo comunicacao@it4cio.com. 04

5 De posse destas informações, o ONS tem feito a execução preliminar dos casos de estudos utilizando o ambiente montado em cloud computing, para consolidar o processo e preparar a transição no futuro. Com base na flexibilidade alcançada pelo projeto inicial, a equipe de meteorologia, em conjunto com a área de TI, adaptou também o modelo CAM Community Atmospherie Model, desenvolvido pelo National Center for Atymospheric Research (NCAR) dos EUA, para ser executado em cloud computing. Este modelo precisa de processamento de alto desempenho e muito espaço em disco. Assim sendo, os resultados obtidos são cenários de previsões de precipitação para até três meses, ajudando a calibrar o planejamento eletroenergético dos últimos meses. O provisionamento e ajustes do ambiente necessários para a execução do modelo foram feitos em cerca de 2 dias, permitindo atender ao requisitos emergenciais do negócio e gerando altíssimo valor agregado ao processo de previsão meteorológica. O provisionamento rápido, fácil e de baixo custo de configurações poderosas de servidores tem demonstrado a necessidade de revisão na forma de resolução dos modelos matemáticos em uso no ONS, ainda restritos às estruturas mais tímidas de CPU, memória e armazenamento. A inovação alcançada permite à organização enriquecer os estudos de planejamento, através do aumento do nível de detalhamento de interesse e com o devido equilíbrio na utilização dos recursos computacionais que podem ser provisionados na medida certa e pelo tempo necessário dos estudos. Para publicar um case no Portal IT4CIO, entre em contato pelo comunicacao@it4cio.com. 05

6 Fala, CIO! Este projeto tem fator emblemático para o ONS por se tratar de uma inovação nos conceitos conservadores que temos em nossa cultura e, por ter propiciado para o negócio um grande valor agregado, quando a TI conseguiu, em um prazo recorde e a baixo custo, disponibilizar uma solução para a organização, quando a mesma não via alternativas para tal. Acrescenta-se a isto uma mudança de paradigma para a nossa operação, que começa a utilizar o conceito em outras abordagens de atendimento ao negócio. Inovação não vem ao acaso, vem da visão. Alexandre Santos Gerente Executivo de TI O nosso provedor de cloud computing disponibiliza servidores com grandes capacidades de processamento e de memória, além de discos de alto desempenho (SSD), permitindo novas oportunidades para a rápida resolução dos modelos. Este novo patamar tecnológico pode ser absorvido pelos desenvolvedores que atendem ao ONS, permitindo utilizar técnicas inimagináveis há cinco anos, que certamente trarão agilidade ao processo de planejamento. Sérgio Mafra Especialista em TI e Líder do Projeto Para publicar um case no Portal IT4CIO, entre em contato pelo comunicacao@it4cio.com. 06