智能电网的信息化和数字化水平逐渐提升,信息流与能量流的交互影响愈发频繁,是典型的CPS(Cyber Physical System,信息物理融合系统)研究对象。GCPS(Grid Cyber Physical System,电网信息物理系统)的提出旨在全面地体现电力系统运行工作中的信息过程与物理过程,突出二者的融合机制和相互作用关系。通过系统控制方式地进一步提升优化,发掘设备存在的利用潜能,提高能源的利用率,增强系统的安全性、可靠性与稳定性,达到优化全局系统运行和增加系统整体性能的目标。然而,异构网络的不确定性和复杂性给GCPS引入了新的不确定因素,同时GCPS对信息网络的依存度增加,使得针对系统的网络攻击或信息系统失效,都将影响电网的可靠运行。GCPS体系建模和安全性可靠性研究是现阶段GCPS研究亟待解决的问题。本文首先建立了 GCPS层次模型,该模型具有5层结构,分别为信息设备层、通信子网层、网络层、信息业务层和物理系统层。同时,根据模型的信息流特征,提出模型的层间关系垂直结构和层内关系水平结构模型。考虑到电力信息业务的重要性,建立信息业务层的垂直结构和水平结构模型,作为后续研究的基础工作。然后,在层次模型研究的基础上,建立基于通信性能需求的电力信息业务重要度评估模型。该模型考虑了通信性能评估指标和业务数据流关联模型,结合这2个因素综合评估业务重要度,业务重要度是GCPS风险管理和安全防护的影响因素。以生产控制大区业务为例,说明了该模型符合业务实际运行情况,具有正确性和客观性。最后,建立考虑网络攻击因素的电力信息业务可靠性分析模型,该模型结合了业务层层间关系和层内关系。以选取CPS网络攻击因素作为基础,提出考虑了攻击因素与业务因素的信息设备评估指标,建立与信息设备关联的业务可靠性分析模型,结合层次分析法和贝叶斯网络方法定量地对业务可靠性进行分析,计算业务可用率指标,业务可用率是GCPS中电力系统可靠性分析的影响因素之一。以广域控制业务可靠性评估为例,验证了所提方法的合理性与可行性,为GCPS可靠性分析提供了参考方法。