基于可控电源进行设计的传统市场机制不再完全适应高比例可再生能源并网的新型电力系统。亟待研究能够应对新能源间歇性、波动性和随机性发电的灵活性资源交易机制,以解决灵活调节能力短缺及其定价和分摊的问题。充分的模拟仿真和测算分析是市场机制落地实施的前提。通过求解市场的均衡点,能够预判市场主体的决策倾向以及预测市场稳定的总体态势,从而为规则制定者提供分析和决策的重要依据。基于此,本文首先概述了电力现货市场的基本原理,包括交易组织和出清流程,提出发电功率分配的数学模型以及求解节点边际电价的两种等效方法,对偶理论法和定义法,从而为后续章节奠定了研究基础。其次,针对灵活调节能力不足的问题,提出一种含灵活性资源需求确定、出清和结算分摊的市场框架。基于概率分布模型和风险成本,提出了灵活性资源需求的动态优化确定方法;构建了涵盖虚拟报价和报量的虚拟竞标曲线,实现合理定价和合理补偿机会成本的目的。建立了两阶段实时市场出清模型和基于责任量化的分摊模型。利用随机的风电出力样本数据进行仿真,结果表明模型能够有效提高新能源消纳率、降低综合成本、合理补偿和分摊机组的机会成本。最后,针对求解市场均衡的方法,构建了市场主体最优决策和调控中心最优出清的双层均衡模型。提出了求解单寡头市场均衡的MPEC模型、多寡头市场均衡的EPEC模型及两者的线性化过程。考虑到线性化过程会导致潜在的市场均衡点丢失,提出基于最优反应曲线（域）的图解法来寻找市场均衡点（域）的大致范围。提出一种对角化的协同计算来求解双寡头市场的单个均衡点,并证明了市场演化稳态等价于纳什均衡的结论。最后通过算例证明图解法和协同计算的有效性和鲁棒性。