本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于模型预测控制的频率响应集中控制方法。包括：针对火电机组展开研究，使用解析方法描述互联电网中各区域机组频率响应动态过程、分析机组各模块的工作原理，搭建各机组调速器、汽轮机、发电机、PID控制器四个模块模型，得出各模块频率响应动态模型解析表达式；将现有频率响应控制由分散控制转变为集中控制；为将系统频率迅速恢复到额定值；采用模型预测控制依据集中控制输入信号实时计算机组控制信号，调整模型预测控制器输出，调节调速器阀门开度，改变机组出力。本发明在保证系统运行安全约束的前提下，提高系统拦截频率下降的能力，降低低频减载、解列等事故发生，提高大扰动下系统的频率稳定能力。