随着海上风电技术的日渐成熟，沿海岸线较近的浅水区域固定式海上风电平台取得了很大的发展。为了充分利用深水区域的海上风能资源，欧洲国家已经对海上浮式风电进行了系统的研究和实验。挪威石油公司的试验性浮式风机已在北海运行将近2年。海上风电场向深海区域延伸是今后海上风电发展的必然趋势和研究热点。针对这一趋势，提前做好浮式风电研究工作，是本课题的出发点。目前的漂浮式风力发电方案主要是以水平轴风力发电机为对象进行浮式基础设计。由于风机功率大，尺度也大，为减小风机相互间干扰的影响，风机之间的间距也随之变得非常大。所以浮式基础做的非常庞大，且一个浮式基础之上仅能安装一台水平轴风机，使得投资性价比偏低，影响到浮式风电的发展。本文尝试设计一种新型的集群式漂浮式海上风电基础平台，同时利用垂直轴风机重心低、风能利用率高、起动风速低、噪音低等优点，特别是垂直轴风机相互间干扰比较小的特点，将集群式漂浮式海上风电基础平台与垂直轴风机相结合，形成多台风机共用一个集群基础，以减小海上浮式平台所消耗的基础成本，来增强其抗风浪能力，以便获得更大的风能。本文提出了集群式漂浮式基础平台以及垂直轴风机概念设计方案，并利用NAPA软件算出其回复力矩，对设计模型进行稳性分析，得出所设计的漂浮式基础平台满足稳性要求。利用软件SESAM/GeniE模块，对集群式漂浮风电基础平台建立了精确的有限元模型,并应用模块SESAM/DeepC模块，研究了集群式漂浮风电基础平台与系固缆的耦合情况；对集群式漂浮风电基础平台系泊系统进行了运动响应时域分析。得到了漂浮风电基础平台系统在风浪的作用下摇摆、垂荡等运动响应幅值和相应的系缆张力。在所考虑的环境因素下，所设计的集群式漂浮风电基础平台能够在海洋中正常发电。为研究垂直轴风机的流体性能，利用嵌入式滑移动网格对处于均匀来流中的单台垂直轴风机和垂直轴风机机群进行了流体性能数值模拟。在一定风速下，根据单台风机和集群式风机机群两种情况下的模拟结果，分析出了单台风机的叶片周围速度场和压力场以及风机群中每台风机的周围速度场和压力场的分布情况，从而得出垂直轴风机的一些基本流体性能以及风机群之间的相互影响。