针对模块化多电平换流器的传统锁相环在电网不平衡下锁定频率和相位的性能存在较大畸变和振荡等问题。本文结合二阶广义积分器的优势，提出了一种改进的解耦双同步坐标系锁相环结构，利用了二阶广义积分器的滤波能力，可以很好地处理电网电压中的谐波，同时实现快速而准确的相位、频率和正负序分量锁定，以满足电网并网的要求。通过Matlab/Simulink仿真结果表明：在单相电压跌落或者存在电压畸变谐波时，改进的方案均可以快速地稳定下来且有效地抑制谐波。