随着智能电网战略的推进以及信息技术的发展,电力系统中数据的采集、传递和控制愈来愈频繁,信息空间和电力物理系统的联系更加紧密,电网正朝着电力信息物理系统的方向演化。当前由信息物理融合带来的电力系统安全稳定性问题已经凸显,越来越多的研究显示,许多大停电事故与信息系统相关。电力信息物理系统的安全稳定性需要从整体角度进行评估和分析。基于此,本文针对电力信息物理系统,从网间连锁故障建模和可靠性分析两个方面进行探讨。主要做了以下相关工作:首先,总结归纳电力信息物理系统的具体融合框架,对研究对象具体化。在连锁故障建模方面,建立网间节点一对一耦合的拓扑模型,依据相依存理论和渗流理论分析连锁故障的演化过程,对比分析了一对多耦合和一对一耦合的故障演化差别,提出多耦合作用模型。在可靠性分析方面,筛选了元件故障模型,建立元件级可靠性分析基础,对比分析可靠性分析基本方法,说明了蒙特卡罗方法的适用性。其次,针对现有模型不能反映系统网间冗余连接的情况,提出了基于控制阈值的连锁故障模型,在理论上推导了渗流临界值的求解过程。两个鲁棒性因素,依存边数量和控制阈值,被用来精确描述系统信息节点对电力节点的通讯控制功能。在该模型下,仿真了小世界网络-小世界网络以及小世界网络-双星型网络等不同耦合系统的存活节点数和最大连通图节点比例随初始攻击比率变化的情况。仿真结果表明所提模型能更好地描述连锁故障过程中网间系统的耦合机理,揭示了网络拓扑模型对渗流过程的影响,对提高电力信息物理系统的鲁棒性具有一定的启发作用。最后,选取基于IEC 61850的变电站自动化系统作为一个典型的信息物理融合实例,探讨对电力系统信息-物理融合具有普适性的可靠性分析方法。将信息层元件对物理层主要设备的影响分类,提出信息物理接口矩阵,考虑该接口矩阵建立变电站自动化系统的可靠性分析方法。以具体的算例进行可靠性分析计算,结果表明信息层故障将明显增大系统故障损失,而对系统连锁故障风险影响相对较小。最后针对信息传输延时进行灵敏度分析,表明负荷点期望缺供电力变化幅度随过程总线传输延迟率增加而显著提升。