随着电力电子装置在人类生活中的应用越来越广泛,谐波污染问题也越来越严重,有源电力滤波器是解决电网谐波污染问题的一种有效解决方案。在谐波污染环境下,为保证有源电力滤波器的正常工作,快速精确地获得电网电压基波频率、幅值和相位信息至关重要,而锁相环技术就是解决这一问题的关键。基于同步旋转坐标变换的基本软件锁相环结构在谐波干扰情况下,不能准确跟踪电网电压频率和相位信息。为此,本文对谐波污染环境下的三相锁相环技术进行了深入研究。针对基本软件锁相环在谐波环境下不能准确锁相的问题,提出了一种基于频率跟踪特性的软件锁相环,通过改进频率环结构达到了谐波环境下对电网电压频率信息的准确跟踪,同时也发现在低次谐波干扰时输出的相位信息含有谐波扰动的问题。为了解决谐波扰动问题又提出了两种谐波消除滤波器结构,将滤波器结构应用于基本软件锁相环中,通过调整在不同坐标系下控制结构可以达到不同的谐波滤除效果以及功能,同时得出两种锁相环在消除特定次谐波的等效性,但是由于控制结构中频率反馈和相位反馈相互交错,使得锁相环达到稳态时间延长,动态性能降低。为解决频率跟踪锁相环输出相位存在谐波扰动以及谐波消除锁相环达到稳态时间长的问题,结合双二阶广义积分器锁频环,提出了相频分离锁相环结构,它既能够抑制谐波对锁相环输出的干扰,又能够达到很好的动态性能,缩短达到稳态的时间。通过仿真分析和实验验证,从理论上和实际上验证了相频分离锁相环相对于频率跟踪锁相环和谐波消除锁相环的优势,具有更好的动态性能和抗谐波干扰性能。