本发明公开一种含高渗透光伏的多域电力系统负荷频率扩展预测控制方法，本发明通过机理分析建模法和离散化方法建立含高渗透光伏的多域电力系统的离散时间状态空间模型，通过引入扩展状态空间向量建立扩展预测模型，将系统输出预测偏差向量和控制增量预测向量加权的二次型性能指标最小化作为滚动优化的目标函数，采用梯度下降方法获得各区域电力系统负荷频率的实时控制信号，从而实现了含高渗透光伏的多域电力系统负荷频率优化控制效果。相比现有技术，本发明所获得的含高渗透光伏的多域电力系统负荷频率响应具有更快的动态响应和调节速度、更小的动态振荡幅度和稳态误差以及更优良的鲁棒性能。