本发明的基于陷波滤波器和补偿器的锁相环设计方法，锁相环控制器包括控制常量环节、陷波滤波器环节和补偿器环节，陷波滤波器环节用于去除由于电网电压低次谐波成分和三相电网电压不平衡所引入到旋转同步坐标系q轴的二倍频谐波分量，在基波的二倍频处添加两个极点，以保证锁相环对高频谐波的抑制能力；补偿器环节引入一个极点和一个零点，以解决引入陷波滤波器所导致的相位突减问题，使锁相环满足在截止频率处相位裕度的要求。本发明的基于陷波滤波器和补偿器的锁相环设计方法，可解决三相变流器在电网电压低次谐波成分含量高（如5次），电网电压三相不平衡，电网电压突变，频率突变等工况下的锁相环精度和稳定性的问题。