随着信息通信技术的发展,电力网的调度控制越来越依赖于通信网的辅助支撑。这表明双网耦合势在必行,推动了电力信息物理融合系统(Cyber-physical Power System,CPPS)的研究。建模作为CPPS各项研究的基础,对于CPPS性能分析等延伸研究具有重要意义。因此,探究CPPS建模以及相关性能分析,对新型智能电网的发展建设起着重要的作用。首先,提出一种更符合实际的CPPS拓扑建模方法。通过分析实际通信网的网架结构特点,采用社团重叠理论与相依网络模型构建CPPS层级拓扑结构与耦合关系。所建模型应用于IEEE39和IEEE118节点系统,搭建对应的CPPS拓扑,并通过耦合失效模型探究网络抗毁性。通过与其他拓扑模型进行比较,所得仿真结果验证了所建CPPS拓扑模型的合理性与优势。然后,提出一种基于图论和信息流动力学的CPPS信息流传输模型。该模型考虑了CPPS的耦合效应、通信设备处理能力和CPPS信息流传输模式,从通信传输的角度构建CPPS动力学模型。算例分析中,通过将信息流传输模型运用于不同规模、不同建模方法生成的CPPS拓扑,探究了网络规模、关键节点与其改进方案、网络拓扑构造对CPPS信息传输效率的影响,验证了模型的有效性。最后,依据Q学习理论提出了一种CPPS脆弱性评估模型。在拓扑攻击背景下,利用Q学习在CPPS拓扑模型上进行攻击策略训练,通过触发交互式连锁故障反馈赏罚值以迭代Q值表,从而构建CPPS脆弱性评估的学习反馈框架。算例分析中,在所建CPPS拓扑模型中探究了Q学习的收敛过程与攻击效果,从而分析CPPS的脆弱性,并对影响因素进行相关性分析。