风机结构设计包括风轮结构设计、机械支撑结构设计、塔架结构设计、各系统布局设计等方面。由于海上风电机组运行环境复杂、恶劣，且大型风电机组风轮直径巨大，如何对风轮结构进行优化设计使其能够在机组生命周期内有效承受强风载荷、疲劳载荷和风轮不平衡载荷；如何优化塔筒结构和机械支撑结构设计使其在满足海上风机载荷要求的情况下尽量减轻整机重量；如何合理设计风机传动链和各系统布局以提高风机可靠性和可维护性是海上大功率风机结构设计的重点。

　　抗台风、抗地震、抗海浪设计受地球自转及大气环流的影响，在太平洋西岸及大西洋西岸是台风及飓风生成和活动的地方。台风与飓风**破坏力，其极限风速能达到90m/s甚至更大，这对沿海风电场危害极大。2006年，台风“桑美”登陆时，台风中心正面袭击苍南风电场，导致28台风机倒了20台，对风电场几乎造成毁灭性打击。因此，增强海上风机的抗台风能力是一个重要课题。

　　我国处于亚欧大陆与非洲大陆板块结合部，地质活动较剧烈，地震时常发生。而海浪和洋流的活动会使风机承受额外的冲击、震动及疲劳载荷。这些主要体现在桨叶、塔架和基础的设计上。**要采用柔性桨叶设计，当台风来袭时，桨叶变形，使其受力大大减小，保护机组不受损坏。第二要考虑刚性塔架设计，增加塔架壁厚，避免塔架局部发生缺陷而引发结构失稳，导致折断。第三要考虑整机基础及整机的震动模态，避免引起共振。第四要考虑塔筒及基础的疲劳特性，防止疲劳引起的破坏。另外，我国北部冬季的浮冰也将是海上风机基础设计的难点，如何设计合理的基础结构，抵抗浮冰碰撞，避免浮冰的堆积和侵蚀需要进行大量的研究、借鉴和试验工作。