随着能源需求的不断增加,风能由于其清洁、可再生和无污染的特点而受到人们越来越多的关注,开发和利用风能成为研究热点。与陆上风能相比,海上风速更大且更加稳定,所以海上风能利用的发展潜力巨大。目前,开发利用海上风能发电的风机基础主要是采用漂浮式基础,而半潜式风机基础是应用最为广泛的。由于我国附近海域水深且海况复杂,台风发生频繁,传统形式的半潜式基础难以长久的正常工作,所以设计出适用于我国复杂海域的半潜式基础,以提高半潜式风机系统的稳定性。本文先基于叶轮空气动力学、水动力学波浪理论和系泊系统耦合理论,采用数值模拟的方法,分析海上浮式风机系统的水动力特性,计算浮式风机系统在风浪联合作用下的运动响应。然后以美国可再生能源实验室（NREL）提出的OC4半潜式风机模型为基础,提出了三种模型改进的方法,即分岔悬链线式系泊系统、倾斜式浮筒平台和张紧式系泊系统。采用FAST软件对各种改进模型进行建模,计算改进模型在六种复杂工况下平台6个自由度方向的运动响应,研究了分岔悬链线的长度、浮筒倾斜角度、张紧系泊线布置位置对风机平台运动响应的影响规律。结果表明,分岔悬链线式系泊系统能够减小平台的纵荡位移,随着上部分岔悬链线长度的减小,纵荡位移越小。倾斜式浮筒平台模型能够减小平台的垂荡位移,随着浮筒倾斜角度的增大,垂荡位移越小。结合悬链线式和张紧式系泊模型能够减小平台的纵荡、垂荡和纵摇位移,且随着张紧系泊线与平台中心距离的增大,纵摇位移越小。将三种模型改进方法结合在一起,可以大幅减小平台的纵荡、垂荡和纵摇位移,提高风机系统的稳定性。