随着信息通信技术与智能控制设备的不断发展及其在电力系统中的不断应用,传统电力系统已逐渐演变为新的形态,即由信息空间与电力系统深度耦合而成的电力信息物理系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)。然而,CPPS面临的安全问题也日益严峻,尤其是最初在信息空间中被隔离的所有网络安全风险可能将其危害传递到电力系统,甚至引起电力系统扰动。CPPS脆弱性评估有利于挖掘系统薄弱环节,从而进行安全防御,对确保电力系统的安全稳定运行以及未来系统架构设计等方面都具有十分重要的指导意义。首先,本文研究了考虑元件功能失效的CPPS动态脆弱性评估问题。分析了信息空间与电力系统交互机理,探索了 CPPS跨空间连锁故障传递过程与形成机制,在此基础上,依据不同元件的功能特性,分别剖析了信息元件、通信元件、电力元件等单一元件功能失效对CPPS运行的影响并给予量化计算,更进一步地,考虑元件同步功能失效场景,量化评估了多个元件同时失效的动态脆弱性;其次,基于风险分析图策略,从攻击方视角辨识实现针对CPPS多节点协作攻击的最大危害元件组合;再次,考虑攻击方与防御方动态攻防博弈过程,探索了 CPPS安全防御策略及防御资源分配算法,进而,研究了考虑防御资源分配的CPPS脆弱性评估流程;最后,本文基于IEEE-9节点系统建立局部CPPS模型,仿真了不同攻击情景并进行了具体算例分析。