随着我国特高压直流建设的阶跃式发展,电网的结构和特性都发生了较大变化。特高压交直流技术使得电网更加坚强,但电网的强直弱交的特点也给电网的安全性和稳定性带来了很多问题。一方面,交直流混联电网信息层和物理层之间的相互联系日益加深,电网信息物理系统(cyber-physical power system)中的信息层或者物理层遭受攻击时,容易发生连锁故障,经过多级连锁故障反应,最终危及全网,可能导致全网崩溃或者大停电事故。另一方面,新能源、电力电子技术的接入,导致电网的调节能力严重下降,受端电网的稳定问题相对以往变得更加突出,其中频率稳定问题和电压稳定问题显得尤为重要。由此可见,基于交直流混联电网构建系统保护构架,建立系统保护频率控制模型和系统保护电压控制模型是十分重要的。本文对考虑静态风险节点失效和动态信息传输失效场景下的系统保护频率控制和系统保护电压控制性能恶化情况以及相应的风险缓解策略进行了研究。总结如下:首先,基于交直流混联系统保护构架,建立系统保护频率控制模型。对考虑节点失效和信息传输失效场景下的系统保护频率控制性能恶化情况进行了研究,在考虑直流协调控制、抽蓄切泵控制、切除可中断负荷控制三种方式和常规机组的出力变化的基础上,对IEEE-39节点系统进行风险模拟,定义了系统保护频率控制危险指数和危险等级。通过比较各个节点的危险指数和危险等级,筛选出大容量发电机节点、拓扑连接节点、重负荷节点是重要节点。其次,建立了系统保护电压控制模型,对考虑静态节点失效和动态信息传输失效场景下的系统保护电压控制性能恶化情况进行了研究,在考虑切除可中断负荷控制、换流站的无功控制、无功补偿三种方式和常规机组的出力变化的基础上,对IEEE-39节点系统进行风险模拟,定义了系统保护电压控制危险指数和危险等级。通过比较各个节点的危险指数和危险等级,筛选出重要节点。最后,根据上述的研究内容,对系统使用了分别考虑直流协调控制、抽蓄切泵、切除可中断负荷控制、换流站的无功控制、无功补偿和重要节点保护等多种缓解策略来降低信息物理融合系统的风险。验证了对重要节点施加保护能有效降低因节点失效和信息传输失效对系统保护频率控制性能的影响和增设无功补偿能够有效缓解保护节点失效和信息传输失效对系统电压控制性能的影响。证明了本文提出的频率控制功能和电压控制功能的信息物理融合系统风险定级和高危环节筛选以及相应的缓解策略对降低系统风险的有效性。