由网络事件引发的电网大停电迫使公用事业运营商加强在网络安全意识和物理约束条件下的恢复与修复流程。最近，针对乌克兰电网的协同网络攻击就引发了此类由网络事件导致的电力系统大停电。 各种网络物理系统（CPS）测试平台已尝试采用多种设计方案，以分析此类相互依存的市场活动 并评估应对措施。然而，在基于硬件在环（HIL）的CPS安全测试平台中，资源限制和模块化集成设计已成为在单一实时执行环境下构建大规模电网模型（可扩展性）和多电网孤立模型（并发性）的重大障碍。 本文提出了一种周密的设计和有效的建模方法，用于在集成工业级硬件和软件系统的HIL实时数字仿真器环境中，对大规模电网模型和多电网隔离模型进行仿真。 我们利用现有的HIL CPS安全测试平台，通过Texas-2000母线美国合成电网模型的实时性能验证了可扩展性，并通过同时运行十个IEEE-39母线电网模型和一个IEEE-118母线电网模型的实时性能验证了并发性。 实验取得了显著成果：实现了100%的实时性能且零超时；在通过IEC-61850协议接收并执行来自SEL继电器的控制信号时延迟极低；在通过IEEE C37.118同步相量数据协议计算并向SEL相量数据汇聚器传输包括稳定性指标在内的电网数据流时，延迟同样极低。