改革开放以来我国对电力工业进行了3次重大改革,然而从电力市场结构、电价机制、市场风险等方面来看,我国当前的电力市场还存在着诸多问题。研究电力市场框架和运作模式,对各市场主体的作用和责权进行合理的设计,完善定价机制,降低交易风险,提高市场效率,加强监管和激励,保证电力市场的安全稳定长效运行显得越发重要。论文在全面综述电力市场相关理论的基础上,研究提出了电力市场总体框架与协调性市场体系的构建,建立了兼具竞争性与稳定性的协调完备的电力市场结构；分别对电力现货市场、备用容量市场与远期市场的市场结构与具体运作进行了详细的研究设计和实证分析；建立了计及输电堵塞的双结算系统垄断均衡模型,分析在考虑各种约束的情况下双结算系统市场运作情况和市场设计时的注意问题。具体研究内容如下。基于分散性与集中性电力市场体系的设计思路,考虑电力市场特性与市场效率的需求,设计了远期、现货与备用容量市场相结合的协调市场体系,并引入双结算系统解决协调市场体系下现货市场电价信号的失真问题,有效降低了市场风险。研究了现货电力市场结构与运作机制,建立了基于MCP结算与PAB结算的备用市场与现货市场联合模型对比分析了模拟结果,展开了动态需求情况下的市场主体行为分析提出了控制合谋市场力的相关措施建议。研究了远期合约对于短期现货市场与电力市场长期稳定性的影响,并建立了基于期权定价理论的远期合约市场定价体系,对比分析了电力期货交易与远期合约交易的异同,分析了电力期货市场对市场流动的影响并对电力期货市场与现货市场的关系做了实证研究。建立了电力市场双结算模型,该模型阐述中涉及到了潮流阻塞,需求的不确定性,突发情况以及市场力等多种因素。在该模型中,引入子博弈完美纳什均衡理论来解决均衡约束条件下的均衡问题,利用该模型各发电公司较好地解决了带均衡约束的数学规划问题。本文的研究对初步形成未来中国电力市场建设的蓝图,加速推进我国电力市场改革,形成公平有效的电力市场具有一定的借鉴意义。