本发明公开了一种基于正交信号发生的单相电压软锁相环,包括正交信号产生模块、正交信号处理模块相角估计模块。所述正交信号产生模块产生一个与输入信号正交的信号,然后将输入信号和该正交信号都输入到正交信号处理模块中；正交信号模块的输入信号是原始输入信号和正交信号产生模块的输出信号；相角估计模块的输入信号是正交信号处理模块的输出信号,相角输出模块处理过的信号送入正交信号产生模块,相角输出模块的输出信号送入正交信号处理模块。本发明的锁相环设计了正交信号产生模块与处理模块,达到了消除锁相环稳态时二倍频分量对锁相结果的影响,同时保证了锁相环动态响应的性能。本发明用于非理想电网条件下相位和频率的在线准确估计。