智能电网是电力系统与通信网络相互依赖的复杂异构系统。由于智能电网自动化控制决策、应急响应分析和动作保护恢复机制等模块对通信网络的传输可靠性、数据有效性和网络安全性的高度依赖,导致智能电网面临着网络攻击的威胁。虚假数据注入攻击是一种信息物理融合的网络攻击,通过攻击通信网络,引发电力系统负荷重分配,致使电力系统设备故障,进而引发大规模级联故障,甚至造成大停电事故,严重威胁智能电网的安全。依据复杂网络理论,研究该攻击所引起的智能电网级联故障传播过程及其影响,发现并分析电力系统拓扑结构的脆弱性。综合考虑电力系统与通信网络的运行特点,评估级联故障传播过程的影响因素,最终制定减缓级联故障影响的优化策略。依据智能电网负荷重分配的序列攻击模型,研究电力系统拓扑结构的脆弱性。利用节点重要度与节点位置重要度,辨识网络中最大重要度的脆弱节点,依据渗流理论,建立虚假数据序列攻击智能电网的级联故障模型,分析电力系统拓扑结构脆弱性的一般特征。仿真结果表明序列攻击比同时攻击破坏性更强,同时也验证了拓扑脆弱性与关键节点类型和位置密切相关。根据复杂网络理论、综合电力系统运行机制和通信网络信息转发机制,构建智能电网的系统容量模型。电力系统潮流分配遵从基尔霍夫定律和能量守恒定律,而通信网络信息转发依照路由协议策略。根据负荷-容量模型,设定统一的系统容量容忍度系数,构建电力潮流容量和通信能力容量的混合系统容量模型。仿真结果表明若容忍度系数大于2时,级联故障传播过程相对平缓。基于智能电网系统容量模型,分析级联故障传播的影响因素,构建级联故障鲁棒性评价指标体系。由于节点攻击的级联故障模型中的故障传播过程是一个马尔科夫过程,故而利用复杂网络的网络连通性、系统损失程度及系统迁移量等指标,综合分析影响智能电网级联故障传播过程的因素,即度相似性、系统容量容忍度系数、攻击方式、攻击方向和攻击幅度,从而建立了一种反映智能电网运行特性的级联故障鲁棒性评价指标体系,这为制定减缓智能电网级联故障传播的策略提供参考依据。仿真结果表明上述因素确实对相依网络鲁棒性产生不同程度的影响,验证了指标体系的合理性。根据工程实际需求,优化原有网络拓扑结构,制定减缓级联故障影响的加边策略。基于复杂网络理论,结合智能电网孤岛运行特性和拓扑结构脆弱性,并根据社团分区原则,提出三种基于社团分区的低度节点加边策略。利用孤岛剩余率和序列攻击难度系数等指标来评价智能电网的鲁棒性。仿真结果表明,所提出的三种加边策略均可改善网络的连通性,优化智能电网的网络结构,提升同时遭受三种攻击的单个网络和相依网络的鲁棒性。