随着经济和社会的进步,电力系统正在逐步实现信息化,对信息设备的灵活运用使得电力系统升级为深度融合的电力信息-物理系统,简称为电力CPS。信息网络的加入便利了电力系统的运行、控制,提高了电力一次系统的灵活性和效率,但同时也带来了新的困难,使得融合后的系统比原本的单层网络更加脆弱。因此,为了保障电力系统的安全可靠运行,分析耦合网络跨空间级联失效的交互机理、对系统各个环节进行评估并探索提升系统生存性的方法具有重大意义。以电力CPS为研究对象,从以下几个方面入手,从不同角度探索电力CPS的生存性:1)建立了电力CPS模型并分析了跨空间级联失效机理。首先将电力侧和信息侧抽象为节点和边的集合,基于图论分别建立两个子网络的拓扑模型,再进行一体化建模,并采用度-介耦合方式建立电力CPS的邻接矩阵。然后根据建立的拓扑模型分析结构特性,基于渗流理论,考虑双网之间的风险交互传播,对跨空间级联失效机理进行了探究。2)建立了电力CPS耦合节点对的综合指标并对指标进行了深入分析。提出耦合节点对的概念,结合电力侧的潮流特性和信息侧的业务特性,建立了表征节点对重要度的有功业务度数指标和表征脆弱性的节点对利用率指标,与单侧节点的脆弱性、重要度进行了对比分析,通过仿真验证了所建立的节点对综合指标在描述系统脆弱性方面有一定合理性。3)利用节点对综合指标制定了级联失效下的负荷重分配策略。以电力CPS耦合节点对为切入点,基于“负荷-容量”模型,利用建立的表征耦合节点对的重要度和脆弱性的综合指标,基于入侵容忍的思想,当信息侧受到网络攻击之后,将两侧子网络的级联失效分为两轮进行了分析,使系统基于每一轮级联结束后更新的实时指标进行合理有效的动态负荷重分配,从而抑制风险的传播,提高耦合系统生存性。通过仿真验证了所提出策略的有效性。