随着全球能源结构变化及化石能源的日益枯竭，近年来风能作为一种新型的可再生绿色能源逐渐走进人们的生活，风能的开发利用成为世界各国能源政策的重要方针。风力发电作为风能利用的一种有效地开发形式被各国学者予以研究，世界风电产业迅速发展。但近年来随着国内外陆上及近海风电场的建设使用，它们所带来环境影响和开发效益低等问题也逐渐被暴露。人们在寻找解决问题办法时,随着海洋工程技术的快速发展，开始把海上风电场选址逐渐移向了深海。因传统的固定式风机基础的造价会随着水深的加深快速增加，很难得到大规模发展，近年来深海浮式风电的开发利用成为人们研究的热点。目前对于深海风电开发，能否在尽可能低成本的情况下设计研究出合适的基础结构及其配套的系泊系统是关系到浮式风电产业够否大规模发展的重大问题之一。国内外学者对此已经做了大量研究，但研究的重点多注重于基础的概念设计和结构的运动响应分析，对于浮式风电系泊系统的研究相对较少。而系泊系统作为浮式风电结构的重要组成部分，其投入成本在海上浮式风电的成本中占据着较大比例。因此在进行浮式风电结构设计时，系泊系统的设计占据着重要因素，对系泊系统性能进行研究具有现实的工程意义。本文以一座100米水深的3.6MW Spar型浮式风电基础为研究对象。从减小结构运动和系缆张力冲击为出发点，对该结构及其系泊系统的性能进行了详细研究，主要工作有：1．建立了基础结构的三维水动力模型，利用三维势流理论在频域范围内计算了结构的水动力特性和运动性能，得到了结构的附加质量、附加阻尼、一阶波浪激励力以及运动响应传递函数。2．研究了浮式风机张紧式和悬链线式两种不同型式的系泊系统，并在时域范围内对其进行了分析。以减少结构运动响应和系缆张力冲击为出发点，对比了两种系泊方式的优劣。研究表明对于海上浮式风电，张紧式系泊系统比悬链线系统有着更好的系泊性能。3．采用时域分析的方法对浮式风机张紧式系泊系统进行了耦合响应分析，针对张紧式系泊系统的特点，以减小结构运动响应和系缆张力冲击为出发点，对比分析了不同系泊角度、不同系泊点位置以及不同预张力对系泊系统性能的影响。4．设计制作了Spar型浮式风机基础及其系泊系统的模型，并在波流水槽进行了波浪、海流荷载下的模型试验。从试验的角度分析了不同的预紧力设置对张紧式系泊系统性能的影响，并将试验结果与仿真结果进行了对比分析。