一般用于220千伏及以上的交流输电线路中，主要作用是提高线路输送功率极限和改善电力系统的稳定性，通常与变电站或开关站合建。

串补站中最重要的设施是串补装置。根据补偿阻抗特点的不同，串补装置分为固定串联补偿装置和可控串联补偿装置两类。前者补偿度固定不变，后者补偿度可通过晶闸管灵活调节。固定串联补偿装置包含的主要设备有串联电容器、阻尼元件、金属氧化物限压器（MOV）、火花放电间隙、电流互感器等；可控串联补偿装置除上述设备外还有晶闸管阀及其回路电抗器等。串补装置一般布置在串补平台上，平台的尺寸主要由串补装置的容量、MOV容量以及串补装置中主要设备元件的配置和布置决定。

串联补偿技术的工作原理是：电流经过电容器的电压降方向与通过电感器的电压降方向相反，因此在线路上集中装设串联电容器使线路电压得到提升，线路上电压的降低情况如图1所示。串联电容补偿站的主设备如图2所示。C为电容器组；间隙是线路短路时防止电容上过电压击穿电容器而设的旁路保护装置，其所串电感为限流电抗（限制电容放电电流）；快合保护开关所接电感也是限制合闸时电容放电电流用的限流电抗。

图1 串联电容补偿前后，沿线路及受端电压

图2 串联电容补偿设备

由于输电线长度增加和电压下降，在20世纪初开始采用串联电容器于线路中间某点，以改善运行质量。串联电容补偿技术最早出现在20世纪30年代，美国、日本还用于向突然波动负荷供电的线路（如向电弧炉供电的线路），效果显著。串联电容不仅改善电压波动（电压调整），也增大了输电容量。此外，它还能减少送受端的功角，从而增大电力系统稳定度。所以，各国超高压输电常采用这一重要技术。20世纪40年代后，在高压、超高压输电中，串联电容补偿技术得到广泛应用。1953年，中国在黑龙江省鸡西密山间首先建成第一条使用串联电容补偿的35千伏线路的输电线路；20世纪60年代中期建成的第一条330千伏长距离超高压输电刘天关线（534千米），建成了首座串联电容补偿站；2000年建成了中国第一个500千伏固定串补站——三堡串补站（图3）；2003年建成了第一个500千伏可控串补站——平果串补站；2011年建成了世界上电压等级最高的晋东南和南阳1000千伏变电站串联电容补偿装置工程。

图3 三堡500千伏变电站串联电容补偿装置