微电网是由若干分布式电源、储能装置和就地负荷组成的可控系统,具有孤岛和并网两种运行模式。在孤岛运行模式下,微电网的电压受功率不平衡和非线性负荷的影响,容易发生频率偏移或波形畸变等电能质量问题。由于电能质量控制器通过补偿有功功率和谐波来克服微电网的电能质量问题,因此需要在电压畸变不平衡时准确跟踪相位,在电压相位发生突变时的动态响应较快。本文首先对单同步坐标系锁相环和双二阶广义积分器锁相环进行了分析,然后针对传统锁相环在检测精度与反应速度无法同时满足需求的问题,设计了一种基于强跟踪卡尔曼滤波器的前馈锁相环。另外针对普通双二阶广义积分器锁相算法在电压含有不对称直流分量时无法准确锁相这个问题提出了一种改进二阶广义积分器的锁相算法。基于改进的双二阶广义积分器锁相环应用电能质量控制器来抑制公共连接点电压频偏和畸变。其次以基于强跟踪卡尔曼前馈控制的锁相环为基础,研究其动态特性对两机系统的低频振荡的影响。分别建立了电流源型变流器和电压源型变流器的小信号数学模型,并通过特征值分析给出了使系统稳定运行的锁相环的参数取值区间。最后在Matlab/Simulink上搭建了仿真模型,对上述结论进行了仿真验证。并搭建了基于TMS320F28335芯片的电能质量控制器实验平台,编写相关DSP控制程序对上述研究结论进行实物实验验证。