进入21世纪,能源短缺和环境污染问题日益加重,如何更好的利用分布式能源发电并将其并入电网得到越来越多的关注。分布式电源通过逆变器并网实现与配电网的有机连接,并网的前提是保证逆变器输出的电流与配电网电压同频同相,尤其在非理想条件下,向配电网注入正序的基波电流起到支撑电网和有效并网连接的作用,逆变器能否准确的获取配电网的电压基波正序分量信号对并网逆变器输出控制影响很大,因此需要寻找性能良好的同步信号检测方法快速且准确的获取电网同步信息。为了保证逆变器安全可靠的并入配电网,本文针对电网不平衡、含有直流分量和多次谐波等复杂工况下的同步信号检测方法展开了研究。首先对现有的经典的同步信号检测方法进行了理论分析,然后针对电网不平衡和含有多次谐波等复杂工况在自适应陷波器锁相环(ANF-PLL)的基础上提出了一种基于多变量滤波器(MVF)和自适应陷波器(ANF)的锁相方法(MVF-ANF-PLL),该方法在静止坐标系下采用MVF滤除谐波,在旋转坐标系下利用ANF的两个相互正交的输出量抵消由负序分量引起的2倍工频波动,消除了电网严重畸变和不对称对基准正序分量提取的影响,在频率和相位波动时也具有很好的检测效果,仿真和实验均验证了该方法的合理性。然后针对电网含有直流偏置问题,对ANF进行改进得到了能够消除直流偏移和抑制电网电压不平衡的改进型双自适应陷波器锁相环(Improved Dual Adaptive Notch Filter PLL,IDANF-PLL),并将其与MVF加入到SRF-PLL中,提出了基于改进型双自适应陷波器和多变量滤波器的锁相方法(IDANF-MVF-PLL),实现了对电网电压同步信息的准确获取,并对其进行了仿真和实验验证。最后本文针对目前大多数无锁相同步信号检测方法使用低通滤波器导致系统动态性能较差,且并未解决直流分量存在的问题,利用总体平均经验模态分解法(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和最大相关系数法的特性,提出了一种基于EEMD的新型无锁相环同步信号检测方法。该方法利用EEMD将输入的电压信号分解成有限个固有模态函数(IMF),再利用最大相关系数法提取出电网电压的正序基频分量,不需要谐波滤除模块,也不需要进行正负序分离,简化了锁相结构,仿真验证了该方法在电网电压不平衡、相位频率出现波动、含有多次谐波和直流偏移等复杂情况下均能快速且准确的提取电网同步信息。