电力信息物理系统(CPS)凭借其在发电、输电、配电环节的智能与高效服务等优势，逐渐成为电力系统未来的发展方向。电力信息物理系统中电力、信息层的耦合与相依交互关系在优化电力系统运行的同时也带来了新的脆弱环节，使得单层网络的故障通过依存边通道在电力网与信息网之间交互传播，从而增加了大范围连锁故障发生的概率。除此之外，电力CPS系统的多样性、复杂性、广域性与限制性，为分析连锁故障的发生及演化机理，研究提升系统鲁棒性方法带来了挑战。因此，根据电力信息物理系统的结构关系，搭建贴合实际的连锁故障模型，评估系统脆弱环节并给出相应保护策略，对防止大规模连锁停电事故的发生具有一定理论与现实意义。
　　首先，由电力CPS系统的组成与结构关系，基于复杂网络、相依网络基本原理将节点的“介数”、“度数”、“紧密中心度”等静态拓扑特性引入电力信息物理系统的统一模型，建立包含抽象节点与支路的电力网、信息网模型，和两网节点间“介数-度数”、“紧密中心度”优先连接方式的“一一对应”耦合模型与邻接矩阵。并以IEEE9节点系统为例，给出电力CPS系统模型具体的建模方法。
　　其次，电力CPS系统作为一种典型的相依网络，其连锁故障的发生过程势必会受到两网实际运行特性电力流、信息流的影响。因此，基于故障在相依网络之间的交互传播模型与节点失效规则，根据牛顿-拉夫逊法、Dijkstra法计算分析电力网潮流分布与信息网数据传输中的最短路由策略，建立考虑两网动态运行特性的连锁故障模型，为详细研究故障交互传播机理提供仿真基础。并以IEEE39节点CPS为例，给出具体的连锁故障发展过程，通过对比分析仿真结果，得出蓄意攻击下两种耦合策略中“介数-度数”下的系统具有较强的抵御故障能力。
　　最后，考虑到关键和脆弱节点遭受攻击是系统由正常运行状态转为故障状态的重要诱因。由此，本文提出电力层切负荷率、信息层网络效率、系统整体拓扑节点存活率三项脆弱指标，分别筛选出系统中的脆弱及关键节点。然后从故障的网内、网间传播路线，系统脆弱及关键节点的保护角度出发，提出网间添加冗余边、电力层高负荷节点加边、信息层低度数节点加边的综合保护策略。结尾处以Python语言编程实现相关算法，以电力系统软件Dig-SILENTPowerFactory仿真IEEE39节点CPS系统的电力层运行，在信息节点遭受蓄意攻击的情况下，得出以下结论：1、“介数-度数”相较与“紧密中心度”耦合方式下的系统具有更强的鲁棒性；2、所提网间、网内综合保护策略能明显降低系统的脆弱性，并对“介数-度数”耦合方式下的系统具有更好保护效果。