21世纪工业快速发展,用电量不断增长,电力系统面临谐波干扰日渐严重。应用锁相环技术对电网信息进行实时跟踪,采用有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）综合电网同步技术以及谐波检测方法检测和抑制谐波,可避免谐波电流对电网和用电设备造成危害,提高电能利用率,获得高效纯净的电能。为丰富检测方法、提升检测性能,在研究治理三相不平衡电网中2倍频谐波分量的基础上,课题以2倍频思想为出发点,针对单相电网同步方法和谐波电流检测抑制方法开展了研究。在对单相电网同步技术开展研究后,出于增强锁相鲁棒性、提升锁相快速性、优化锁相环结构、提高锁相精度的目的,提出了两种单相锁相方法。其一,分析研究针对三相电网系统的三相2倍频锁相方法后,通过构造Ds函数变化矩阵将单相工频信号转变为2倍工频信号进行同步跟踪,提出一种基于Ds矩阵的单相2倍频锁相方法。其二,分析研究三角函数平方倍角运算公式后,通过构造相乘环节替代正交信号发生器,构造相正交的2倍工频信号进行同步跟踪,提出一种基于乘法平方倍角的单相2倍频锁相方法。在对谐波电流检测方法研究的基础上,出于精简谐波检测环节、优化谐波检测结构、避免谐波检测延时、提升谐波检测精度的目的,基于级联二阶广义积分器（SecondOrder General Integrator,SOGI）提出一种基于级联SOGI的2倍频谐波电流检测方法。所提方法使用级联SOGI结构提取基波电流以提高检测精度;使用2倍频锁相方法（Double Fundamental Frequency-PLL,DFF-PLL）提取电网基波频率以弱化检测延时问题。所提方法通过将待检网侧电流与经过滤波提取的电流基波分量做差以实现对谐波电流的检测。将所提方法结合工业应用APF以验证所提方法的可行性和适用性。基于上述理论的分析和研究,使用MATLAB/Simulink搭建相应仿真电路平台,在理想电网工况和非理想电网工况下验证所提两种锁相方法的可靠性;在平衡电网工况和不平衡电网工况下验证所提谐波检测方法的有效性。后搭建了单相锁相实验平台以及三相APF实验平台,并分别在不同工况下开展研究进行实验验证。实验结果表明所提方法满足初期目标设定,证明本课题的可行性和有效性。