刘 杉，谭阳红，赵枫帆，李 杰

（湖南大学电气与信息工程学院，长沙 410082）

随着电力网中的信息化程度不断加深，传统的单一电力网正逐步演化为电力网和信息网相结合的电力信息系统[1]。要保证电力信息系统的安全稳定运行，电力网和信息网缺一不可，信息网为电力网的稳定运行提供了精确的控制[2-3]，同时信息网也要靠电力网驱动[4]。因此，深入研究电力网和信息网间的正常数据交互具有重要意义，进而有必要建立考虑耦合的电力信息系统模型。

已有文献以电力网拓扑为基础，从3种不同方面构造电力信息系统模型[5]。第1种是从系统维护方面出发，针对电力网的防御配置缺乏对信息网特性的考虑,构造考虑攻击和防御的信息交互模型[6]。第2种是从复杂网络理论方面出发，利用信息网部分特性（如信息网与电力网拓扑的相似性以及信息网的无标度特性）建立信息网拓扑[7-8]。仅考虑信息网部分特征，将系统抽象为无向拓扑图[9]或有向拓扑图[10-11]的方法，不足以体现信息网的实际特性[12]，这是因为系统中信息网拓扑比电力网拓扑更加复杂，且并不是所有信息网均具有无标度特性。第3种是从系统开发运用方面出发，建立特定系统（如变电站自动化系统SAS或SCADA）或特定设备（如断路器、变压器）的电力信息系统模型[13-14]，其只反映信息网的采集和控制两个特性，模糊了信息网采集数据的上传过程和控制指令的下达过程。

本文从实际出发，分析了电力信息系统中的数据闭环流动全过程，将其抽象为有向拓扑图，通过矩阵描述系统内部传输结构。……