我国疆域辽阔,资源丰富,有着丰富的风能资源,但随着陆上及近海风资源的开发潜力减小,深远海漂浮式海上风电是未来风力发电新增装机的主要方向。漂浮式风电机组位于深远海区域,多变的环境给风电机组的运行带来了很大的挑战。在复杂的风浪耦合作用下,漂浮式风电机组的输出功率波动增大,不平衡载荷增加,机组振动增大。本文以Spar型海上漂浮式风电机组为研究对象,深入研究漂浮方式风电机组变桨控制策略旨在于通过变桨控制提高姿态稳定性、抑制漂浮式机组功率波动、减小关键部位疲劳载荷。对漂浮式风电机组动力学特性进行了深入研究,分析了外部工况环境下动力响应特性。考虑机组在复杂多变的环境因素的非线性强耦合特点,分析了机组空气动力学特性、水动力学特性、系泊系统特性与变桨控制系统特性并建立了Spar型漂浮式风电机组六自由度动力学模型。为漂浮式风电机组变桨控制策略奠定了理论基础。针对Spar型漂浮式风电机组在复杂的深远海环境下的姿态优化问题,提出一种考虑平台位移的独立变桨控制策略。该策略将桨叶方位角作为反馈量,采用权重分配系数方法进行独立变桨控制。该策略可以减小湍流工况下的基础平台位移,并抑制功率波动。算例分析结果表明,所提出的控制策略与传统的变桨控制相比,可以有效地缓解漂浮式风电机组塔架顶部位移与加速度,优化机组姿态,稳定功率输出。针对Spar型漂浮式风电机组在复杂的深远海环境下的载荷过大问题,提出了一种考虑风轮不平衡载荷的独立变桨控制策略。该策略将叶片根部载荷作为反馈量,通过坐标变换的方式将测量到的根部载荷转化为轮毂中心处的俯仰载荷与偏航载荷,采用两个独立的变参数PID控制器进行独立变桨控制,再通过坐标逆变换得到每个桨叶的桨距角信号。为了解决桨距角与载荷间的非线性关系并改善控制效果,采用随机惯性权重粒子群算法对控制器参数进行优化,使其适用于海上漂浮式风电机组减载控制。算例分析表明,提出的控制策略可以有效的缓解漂浮式风电机组的功率波动,减轻机组轮毂中心载荷。基于OC3-Hywind Spar型漂浮式基础与NREL 5MW机组,在Open FAST与Matlab/Simulink中进行联合仿真验证所提控制策略的有效性和优越性。算例分析表明,所提出的漂浮式机组控制策略可以有效缓解机组输出功率波动,减轻机组载荷。