随着经济社会的进步与发展,人们对能源的需求越来越多,并且逐渐把发展焦点转向了资源丰富的辽阔海域。在对海洋开发利用的过程中,以海洋平台为依托的离岸浮动式发电系统作为一种必不可少的运作形式承担着重要的生产制造任务,同时也时时刻刻受到不确定的海洋环境的影响。这种不确定性会影响平台上可再生能源发电装置的出力以及后续的电力调度过程,因此研究离岸浮动式发电系统为海洋平台提供充足稳定的电能供应也成为了一项重要的研究任务。本文在考虑海洋环境随机性和波动性的情况下,对离岸浮动式发电系统的规划和能量管理控制策略进行研究,具体内容如下:首先,针对离岸浮动式发电系统的整体组成结构进行介绍,对电力系统的各组成单元特点以及选型要求进行分析,并且还完成了数学模型的建立。其中,着重分析了风机在受到风浪流作用下的运动状态,研究了海洋平台和风机在摇摆情况下的运动响应,并对此机理模型进行仿真分析。其次,在考虑海洋环境的基础上,对海洋平台上的可再生能源发电单元和储能的规划用多场景技术进行分析。通过考虑可再生能源和负荷的预测误差,利用拉丁超立方抽样和K均值聚类方法完成对场景的生成和削减。基于削减后的场景建立了电力系统的规划模型,并用多目标粒子群的优化方法进行求解。最后通过算例进行仿真验证。再次,在离岸浮动式发电系统的调度过程中,考虑到系统供需侧的随机性,本文基于模型预测控制来完成电力系统的能量调度建模。通过模型预测控制中的日前调度环节和时前调度环节,实现电力系统的两阶段能量分配和反馈校正,能够在一定程度上平抑离岸浮动式发电系统的随机性和波动性。调度模型使用基于Yalmip的CPLEX工具箱来进行求解,并对本章中提出的算例进行仿真分析,验证了此调度方法的适用性。最后,考虑到独立海上平台空间和时间上的局限性,本文针对一种多离岸浮动式发电系统联合能量供给系统进行研究。通过对负荷中心平台和多资源富集平台之间的合作联系进行分析,将经济性和可靠性作为目标函数,构建了内层考虑运输能力,外层考虑生产能力的海上平台供能网双层规划模型,实现了不可控出力在时间上和空间上的位移,维持离岸浮动式海上平台群的正常运作。通过算例验证了相关模型的合理性及可行性。