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Transformando a nuvem em
energia no ONS
Sérgio Mafra
Líder Inovação TI
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Quem é o ONS ?
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Escopo de atuação do ONS
O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é o órgão
responsável pela coordenação e controle...
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O SIN atende 98% do
consumo de eletricidade
do Brasil.
SIN - Sistema Elétrico Brasileiro
Sistemas
Isolados
Amazônia Lega...
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Capacidade Instalada (MW) do SIN em 31/12/2014
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Gestão dos
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Operação da Geração
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(co...
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médio
prazo
horizonte: 5 anos
etapas: mensais
curto
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etapas: semanais
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Newave in the Cloud
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Gerenciador
Processamento
Paralelo
10 servidores
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Fonte de
Alimentação
Situação atual ONS:
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Setor Elétrico = Conservadorismo
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“We need more power”
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Como os modelos rodam hoje?
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“Meu trabalho é muito
importante… prioridade!!!”
Como os modelos rodam hoje?
Capacidade ESGOTADA!!!
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Consumidores
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HPC = Fit perfeito para Cloud...
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• Ideal para demandas inesperada...
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3. Contabilização2. Controle de Uso
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Com o Portal HPC... 1. Self-Service
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3.Contabilização...
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Virtual Private Cloud
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Private Subnet Public Subnet
HPC Cluster Controller
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Internet
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Trabalho
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Elastic Computer Cloud (EC2)
Elastic Block System (EBS)
MIT StarCluster
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Infrastructure as code
HPC agora é pessoal
Mudança de Cultura
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• Capacidade não é mais limite.
• Os estudos não precisam se adequar ao hardware
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Caso de sucesso de uso de cloud computing para aplicações intensivas em computação, requerendo a utilização de clusters de servidores.

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Transformando a nuvem em energia no ONS

  1. 1. 1 Transformando a nuvem em energia no ONS Sérgio Mafra Líder Inovação TI
  2. 2. 2
  3. 3. Quem é o ONS ?
  4. 4. 4 Escopo de atuação do ONS O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é o órgão responsável pela coordenação e controle da operação 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). 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.
  5. 5. 5 O SIN atende 98% do consumo de eletricidade do Brasil. SIN - Sistema Elétrico Brasileiro Sistemas Isolados Amazônia Legal 2% do Mercado Predominantemente Térmico + 300 localidades isoladas- Modelo predominantemente hidroelétrico com grandes reservatórios e grandes interligações.
  6. 6. 6 Capacidade Instalada (MW) do SIN em 31/12/2014
  7. 7. 7 Área de atuação do ONS
  8. 8. 8 Gestão dos reservatórios e despacho de térmicas Operação da Geração e Transmissão de alta tensão Despacho de térmicas para atender segurança do SIN Evitar ocorrência e efeitos de déficits (blackouts) Segurança da Operação a custo mínimo SegurançaCusto Desafio do ONS
  9. 9. 9 Ciclo de planejamento do ONS Usar Água Hidrelétrica Usar térmicas complementar geração hídrica OK Déficit de Energia (corte de carga) Vertimento (desperdício) OK Decisão? custo imediato custo futurocusto total
  10. 10. 10 médio prazo horizonte: 5 anos etapas: mensais curto prazo horizonte: 2-6 meses etapas: semanais programação diária horizonte: 1 semana etapas: ½ hora Objetivo: Minimizar o custo total, do presente ao futuro, por meio de decisões de: • Geração térmica; • Geração hidráulica; • Intercâmbio entre regiões; • Corte de carga (déficit). Modelos Matemáticos Ciclo de planejamento do ONS
  11. 11. Newave in the Cloud
  12. 12. 12 Gerenciador Processamento Paralelo 10 servidores (2 CPUs de 4 cores) Fonte de Alimentação Situação atual ONS: • Ambiente Newave e Decomp rodando em Linux com distribuição de tarefas por cada CPU. Rede Local: 1 Gbps Escopo do Newave: • Execução mensal de 4 cenários para atendimento ao PMO; • Duração média de 2,5 horas por cenário. Dimensionamento AWS: • 1 Elastic Compute Unit (ECU) = 1,2 Ghz • 80 cores de 3 Ghz Zeon X5365 80 x 2,5 = 200 ECU (base) Newave: Cluster “Ground” (2012)
  13. 13. 13 Setor Elétrico = Conservadorismo 1860 1879 Thomas Edson Graham Bell Antonio Meucci
  14. 14. 14 Decomp “We need more power” Newave Weather Forecast Processamento Paralelo Como os modelos rodam hoje?
  15. 15. 15 “Meu trabalho é muito importante… prioridade!!!” Como os modelos rodam hoje? Capacidade ESGOTADA!!!
  16. 16. 16 Sistema Elétrico e Cloud Computing Internet Data Centers Consumidores
  17. 17. 17 Tipos de Aplicação - Elasticidade
  18. 18. 18 Tipos de Aplicação - Elasticidade
  19. 19. 19 HPC = Fit perfeito para Cloud... 1. Ambiente Elástico • Capacidade Ilimitada de Power. • Ideal para demandas inesperadas 2. Pouca Transferência de Dados • Arquivos pequenos de entrada e saída 3. Custo Variável e Equilibrado • Paga-se só o que usar 4. Sem Investimento de Capex • “Aluguel” do Cluster, dando acesso a pequenas empresas.
  20. 20. 20 Provedor: Amazon Web Services (AWS) Presença no Brasil Infraestrutura Global Serviços Base
  21. 21. 21 Acelerador: MIT StarCluster Elastic Compute Cloud
  22. 22. 22 Cluster 1 Cluster 2 Clusters: MIT StarCluster Cluster 3 Config
  23. 23. 23 E como mudamos a cultura?
  24. 24. 24 SHOW me the results.. E como mudamos a cultura?
  25. 25. 25 Mas precisávamos sair do circuito... 1. Self Service 3. Contabilização2. Controle de Uso
  26. 26. 26 Com o Portal HPC... 1. Self-Service Nome Cluster IP Master Tempo “Up” Num. de Nós “Onofre”
  27. 27. 27 2.Controle
  28. 28. 28 3.Contabilização...
  29. 29. 29 Virtual Private Cloud Work Private Subnet Public Subnet HPC Cluster Controller Internet/ AWS VPN site-site Internet Gateway Segurança
  30. 30. 30 Trabalho (EBS) Elastic Computer Cloud (EC2) Elastic Block System (EBS) MIT StarCluster 500 Gb Cluster Newave 1 Gbps 10 Gbps Controlador Master Node1 Node3 Node N Esquema do Cluster Newave/Decomp Provisiona o ambiente em Cluster Computing Nodes 3, 5, 7, 9, 11 c3.8xlarge Master Node c3.8xlarge Node2 Chrome
  31. 31. 31 Infrastructure as code HPC agora é pessoal Mudança de Cultura
  32. 32. 32 • Capacidade não é mais limite. • Os estudos não precisam se adequar ao hardware disponível. A imaginação dos engenheiros é livre agora. • As rodadas ficaram 30% mais rápidas e 20% mais baratas. • O “refresh” tecnológico anual na nuvem permite sempre ter capacidade computacional atualizada, sem ter que ficar preso 5-7 anos no cluster terrestre. • A experiência com uso de Clusters nos permitiu iniciar a Prova de Conceito em Big Data para sensores. Resultados
  33. 33. 33 Obrigado... smafra@ons.org.br @smafra

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