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由于传统化石能源的枯竭,风能作为清洁可再生能源受到广泛关注。随着海上风电行业的兴起,近年来海上浮式风机的研究备受关注。浮式风机平台由锚固于海底的系泊系统固定在一定范围的海域内进行作业,安全可靠的系泊系统将保证风机在风、浪、流等复杂环境荷载作用下稳定运行。在其他条件相同的情况下,风机的发电效率与风轮的迎风面积息息相关,通常根据平台六自由度的运动推断风轮的运动从而计算迎风面积大小,所以合理地描述风机运动将有利于准确地评估风机发电效率。半潜型浮式风机因其稳定性好,适用水深范围广等优点备受关注。本文选取了两座不同材料的传统半潜型浮式风机平台为研究对象,主要从以下几个方面展开研究:(1)总结归纳了海上浮式风机平台系泊系统的初步设计流程,以此为指导设计了5MW钢结构半潜型浮式风机平台的系泊系统。接着利用系泊时域计算软件Orcaflex对研究对象进行动力计算完成深度设计,结果表明平台的运动及系泊张力均满足规范要求的同时该系泊系统初步设计方法简便且可行,该研究为半潜型浮式风机系泊系统初步设计提供参考;(2)采用动力法借助时域计算软件Orcaflex分析了上述半潜型浮式风机平台系泊系统锚链的导缆孔位置、预张力大小、锚链间夹角等参数对风机系统发电效率、浮式平台运动性能和系泊锚链张力的影响,得到了平台运动及锚链张力随参数的变化规律。该研究为半潜型浮式风机系泊系统设计提供参考;(3)风机的耦合分析主要指同时考虑风机气动、塔架叶片弹性、叶片控制、平台运动以及系泊系统进行的时域计算。以混凝土半潜型浮式风机平台为研究对象,将WAMIT计算得到的平台水动力参数导入Orca Flex中计算平台所受荷载,最终在FAST中求解平台动力方程,完成耦合动力分析。得到局部坐标系下平台六自由度运动后,通过坐标变换后重新描述风轮的真实俯仰,用以计算风机的动力响应和评估风机的发电效率。结果表明不同海况下平台不同自由度的运动特征不同,同时不同的环境荷载对平台动力特性和系泊张力响应也不相同。