随着经济的高速发展,我国对能源的需求量日趋增加。在发展石油、天然气等化石能源产业的同时,大力发展可再生能源利用技术,促进可再生能源产业的发展,保证能源供给的安全,优化能源供给的结构,已成为保障国民经济持续高速发展的战略举措。海洋潮流能是作为海洋可再生能源的重要组成部分,是当前可再生能源研究的重点领域之一,通过潮流水轮发电系统将潮流动能转换成电能,是潮流能利用最有效的技术途径,其发展十分迅速。漂浮式潮流电站是一种典型的潮流能转换系统,主要由浮式平台载体、水轮机、发电机组和锚泊系统组成。漂浮式潮流电站在整个运行寿命周期内,除了经受风、波浪和流的不断作用,还可能会承受台风等极端环境载荷。电站叶轮部分的设计至关重要,关系到电站的发电效能与整体的可靠性,因此其设计必须合理。为了保证漂浮式电站在工作海况下的运行与极限海况下的生存,其锚泊系统的设计必须有足够的可靠性。本文旨在分析漂浮式潮流电站载体、叶轮和锚泊系统的性能,设计高效可靠的叶轮机构与安全可靠的锚泊系统。根据海域环境和设计要求,提出漂浮式潮流电站的立轴式水轮机总体方案,分析水轮机各构件的受力特点,预报水轮机的流载荷,校核水轮机的叶片、主轴和轮辐等关键部位的强度。基于频域中的三维势流理论和二维切片理论,预报各个浪向下漂浮式潮流电站载体的波浪载荷和水动力系数,分析和研究电站载体在规则波中的运动响应,为锚泊系统的设计奠定基础。基于锚泊系统的静力分析方法和动态分析方法,根据规范要求,电站的设计要求以及工作海域特点,使用海洋工程通用软件MOSES,进行锚泊系统在作业工况和自存工况下的时域动态分析,设计三种锚泊系统方案,分析比较其结果,得出最优的方案。基于Miner疲劳累积损伤理论,进行锚泊系统的疲劳寿命分析,结果满足设计要求。本文的研究是国家科技支撑计划“150kW潮流能电站关键技术研究与示范”项目研究工作的一部分,该电站由哈尔滨工程大学负责设计研究,电站建成之后将会成为国内单机装机容量最大的潮流电站。本文成果为“150kW漂浮式潮流能电站”的详细设计提供了理论基础。