随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展，智能电子设备在变电站广泛应用，变电站功能运行呈现网络化，使变电站物理系统和信息系统紧密结合、相互配合，构成一个典型的信息物理系统。变电站中各项功能的稳定运行受到了信息网络传输过程诱导的通信时延不确定问题的影响，甚至当网络被外界攻击时，变电站功能将发生故障，严重危害电网安全运行。
　　目前电力系统研究中考虑的网络通信时延大多数从仿真或实际数据统计两方面出发，对其产生的诱导因素和影响分析不够，缺少确切的时延随机性数学表达。已有文献在网络通信时延方面的研究更多集中在分析各类因素对网络时延影响，通常忽视了诱导时延产生的关键物理因素，如网络拓扑，使得仿真结果过多考虑了非网络本身引起的随机特性，掩盖了关键物理因素引起的随机特性。因此，本文以智能变电站信息物理系统中网络通信时延为研究内容，重点研究了智能变电站内网络的建模方法、网络性能评估方法以及考虑网络攻击情况下的网络调度策略等，主要研究内容分为四部分：
　　(1)提出了一种智能变电站“三层两网”架构的信息网络通信建模方法。结合网络拓扑、信息流和网络策略三个重要组成部分，对智能变电站信息网络进行建模。基于智能变电站信息网络拓扑结构的无标度特征，建立了智能变电站信息网络的邻接矩阵模型。根据信息流传输机制，将信息流分为三类，即周期信息流、随机信息流和爆发信息流。基于网络拓扑对网络策略进行了建模表达。以上三部分共同组成智能变电站信息网络模型，为研究智能变电站网络时延随机分布特性提供了数学基础。
　　(2)提出了基于排队论的通信时延随机特性机理分析方法，研究了基于蒙特卡罗仿真的通信时延分布特性计算方法。结合通信网络拓扑关系和网络节点，分析时延产生的机理，并利用蒙特卡罗仿真方法计算时延分布特性曲线。通过仿真数据与实验数据进行对比，验证了提出的通信时延随机分布特性计算方法的有效性。并利用结果数据分析了随机的通信时延对智能变电站运行的影响。
　　(3)提出了基于Floyd-Warshall算法的网络拓扑对智能变电站信息网络的影响分析方法。通过构建应对网络风暴代价的网络参数，评估网络拓扑对于智能变电站的影响。通过不同网络拓扑情况下的仿真分析，验证了基于Floyd-Warshall算法的网络影响分析方法的有效性。
　　(4)提出了基于DLL原理的智能变电站网络平稳策略。由于智能变电站对数据的实时性和可靠性的要求相互对立，针对网络中可能发生的网络攻击引起的网络阻塞现象，提出了一种广泛有效的网络平稳策略。通过对信息转发过程的数字化建模，得到信息提前或滞后的相位，应用DLL原理对时间相位差进行补偿，得到网络调度参数，达到平稳通信网络的目的。多组仿真结果验证了提出的网络平稳策略的有效性。