O blog da AWS

Como o ONS está Transformando a Comunicação no Setor Elétrico Brasileiro usando a AWS

Por Bruno Guarany, gerente de arquitetura e dados do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) e Silvio Nunes Junior, Arquiteto de Soluções na AWS.

Visão Geral

No setor elétrico, cada segundo é importante para manter a estabilidade do sistema e garantir a continuidade do fornecimento de energia. O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é o órgão responsável por coordenar a geração, transmissão e distribuição de energia no Sistema Interligado Nacional (SIN). Seu papel é garantir o equilíbrio entre oferta e demanda, além de assegurar a segurança e a confiabilidade da operação elétrica em todo o país.

Para manter o sistema funcionando, o ONS interage diretamente com os agentes — empresas e entidades que operam usinas, linhas de transmissão e redes de distribuição. São eles que recebem as instruções do ONS, interpretam os comandos e executam as ações necessárias para manter o fluxo de energia elétrica. Essas ações incluem limitar a geração, ajustar a tensão ou realizar manobras específicas para manter a rede estável. Após a execução, os agentes confirmam a ação, garantindo rastreabilidade e segurança em todo o processo.

Uma comunicação eficiente entre o ONS e os agentes é fundamental para evitar atrasos na execução de comandos que poderiam comprometer a estabilidade da rede elétrica e afetar o fornecimento de energia para milhões de consumidores. Diante disso, surgiu a necessidade de uma solução de comunicação ágil, confiável e rastreável para suportar a operação do sistema elétrico.

Para atender a essa demanda, o ONS desenvolveu o SINapse (Sistema Nacional de Aplicações para Procedimentos Estruturados), uma plataforma digital construída com suporte da AWS que modernizou a forma de troca de informações operacionais. Antes do SINapse, essas comunicações eram feitas principalmente por telefone. Embora fosse um processo simples e seguro, ele tinha limitações, como a dependência de chamadas síncronas a cada interação, o que podia comprometer a agilidade e a rastreabilidade em momentos de alta demanda.

O Desafio: Comunicação crítica feita de forma manual

O modelo anterior ao SINapse impunha limitações operacionais importantes, tais como:

  • Falta de registro adequado das instruções e decisões tomadas
  • Maior risco de erros humanos, principalmente em momentos de pressão
  • Atrasos inevitáveis nas ligações telefônicas, que exigiam interação síncrona e podiam atrasar a reação a falhas ou mudanças repentinas na rede elétrica
  • Dificuldade em auditar ou revisar decisões operacionais passadas

Esses desafios foram ampliados com a maior participação de fontes renováveis, como solar e eólica, que são variáveis e exigem respostas mais rápidas e precisas para manter a estabilidade da rede.

A Solução: Uma plataforma digital de comunicação em tempo real

O SINapse conecta os centros de controle do ONS — localizados no Rio de Janeiro, Brasília, Florianópolis e Recife — a mais de 70 agentes de energia em todo o país. Ele funciona 24 horas por dia, permitindo a troca de mensagens operacionais de forma rápida e confiável.

A comunicação entre o ONS e os agentes é feita por meio de mensagens estruturadas, em formato padrão (como JSON), transmitidas através de uma arquitetura baseada em eventos e mensagens assíncronas. Essa estrutura garante confiabilidade e aproveita toda a infraestrutura da AWS para suportar alta disponibilidade, segurança com criptografia e controle de acesso, além de escalabilidade.

Os agentes acessam o SINapse por meio de uma aplicação web. Por lá recebem as notificações de novas mensagens enviadas pelo ONS, com status de entrega, leitura e confirmação — semelhante ao que já estamos acostumados em aplicativos de mensagens instantâneas. Assim, eles conseguem interpretar o comando, executar as ações necessárias (como limitar a geração de energia ou ajustar a tensão) e confirmar a execução direto na plataforma. Isso traz maior rastreabilidade e segurança para o processo decisório.

As principais funções do SINapse incluem:

  • Enviar comandos operacionais automatizados, como ajuste de geração de energia ou controle de tensão
  • Rastrear cada solicitação com histórico completo e auditável
  • Dar aos operadores uma visão clara e em tempo real da situação do sistema
  • Agilizar a resposta a eventos como falhas, sobrecargas ou variações climáticas

Resultados Obtidos

A adoção do SINapse representou um avanço expressivo na eficiência e confiabilidade das operações do sistema elétrico nacional. Entre os principais resultados alcançados destacam-se:

  • Mais de 1 milhão de mensagens operacionais trocadas em apenas 12 meses
  • Redução de 98% no tempo de execução de comandos: de até 40 minutos (via telefone) para menos de 1 minuto com a plataforma
  • 83% das solicitações concentradas em controle de geração renovável (eólica e solar)
  • Maior confiabilidade na operação de fontes intermitentes, com respostas mais ágeis em situações críticas
  • Infraestrutura escalável, com suporte já integrado para controle de novos ativos complexos do sistema elétrico

Arquitetura da Solução

A AWS foi escolhida como base tecnológica do SINapse por oferecer alta disponibilidade, escalabilidade e segurança — fatores essenciais para a operação do setor elétrico. A plataforma opera em uma única região da AWS, distribuída em múltiplas zonas de disponibilidade para garantir resiliência e continuidade. Além disso, os serviços gerenciados da AWS, como containers, bancos de dados e filas de mensagens, eliminam a necessidade de manutenção de infraestrutura própria, permitindo ao ONS focar no desenvolvimento e na operação eficiente do sistema.

Figura 1 – Arquitetura do Sinapse na AWS

Segurança e acesso rápido

Execução e processamento

  • A aplicação desenvolvida em .Net é implantada em containers gerenciados pelo Amazon ECS com suporte do AWS Fargate, eliminando a necessidade de gerenciar servidores e garantindo escalabilidade automática.
  • As mensagens são processadas de forma assíncrona com Amazon Simple Queue Service (SQS), o que aumenta a resiliência e desacopla os serviços.
  • O sistema opera em múltiplas zonas de disponibilidade (Multi-AZ), com um ALB distribuindo a carga entre instâncias da aplicação executadas em containers em modo ativo-ativo. Essa arquitetura garante balanceamento dinâmico, alta disponibilidade e redundância automática em caso de falhas em qualquer uma das zonas.

Armazenamento e governança

  • Amazon DocumentDB é utilizado para armazenar dados operacionais estruturados e semi-estruturados, como logs de transações, mensagens operacionais e status de execução de comandos, garantindo alta performance e consistência na leitura e escrita.
  • Amazon S3 é utilizado para armazenar dados históricos, oferecendo escalabilidade, versionamento e retenção de longo prazo.
  • Amazon DataZone atua como a plataforma de governança e catálogo de dados, conectando a camada de persistência (Amazon S3 e Amazon DocumentDB) com as ferramentas de análise do ONS.
  • Base de dados em tempo real, executada fora da AWS, que oferece suporte adicional ao monitoramento das mensagens operacionais em tempo real.

Monitoramento

Próximos passos

A plataforma está em constante evolução. Os próximos desafios incluem:

  • Controlar um número ainda maior de ativos em campo
  • Preparar o sistema para uma matriz elétrica cada vez mais descentralizada e renovável
  • Expandir o uso de dados para prever comportamentos e antecipar falhas

Conclusão: Lições para qualquer setor

Embora o caso apresentado seja do setor elétrico, o desafio enfrentado pelo ONS é comum a diversas indústrias: migrar de processos manuais para uma operação digital, rastreável e escalável, mantendo a segurança como prioridade.

A implementação do SINapse demonstra que, com uma arquitetura adequada e suporte tecnológico robusto, é possível modernizar operações críticas e obter ganhos significativos em eficiência, confiabilidade e governança.

Esse modelo pode ser aplicado em setores como logística, saúde, manufatura e finanças, principalmente em contextos que exigem decisões rápidas e comunicação confiável entre sistemas.

Autores

Bruno Guarany é gerente de arquitetura e dados do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS).
Silvio Nunes Junior é Arquiteto de Soluções na AWS.Ingressou na AWS em 2019 e atua em clientes da vertical de Power & Utilites no Brasil, ajudando-os a alcançar seus resultados através da adoção da nuvem.
https://www.linkedin.com/in/silvion

Revisores

Victor Pimenta Malof é arquiteto de Soluções da Amazon Web Services para o Setor Público. Ingressou na AWS em 2022 e compõe o time especialistas em Analytics na AWS.
Leandro Florenzano é arquiteto de Soluções Senior da Amazon Web Services para o Setor Público, atua em clientes da vertical de Power & Utilites no Brasil. Ingressou na AWS em 2022. Compõe o time de especialistas em Migrations na AWS.