En este artículo, se ha investigado el problema de la estabilidad de voltaje y frecuencia en un sistema de energía eléctrica híbrido de múltiples áreas que incluye fuentes de energía renovable (RES) y vehículos eléctricos. Se han utilizado sistemas de orden fraccionario para diseñar controladores innovadores tanto para el control de frecuencia de carga (LFC) como para el regulador de voltaje automático (AVR) basados en la combinación de proporcional-integral de orden fraccionario y proporcional-integral-derivativo más doble derivativo (FOPI-PIDD). Aquí, se utiliza el algoritmo optimizador de diente de león (DO) para optimizar el controlador FOPI-PIDD propuesto y estabilizar el voltaje y la frecuencia del sistema. Finalmente, los resultados de las simulaciones realizadas en MATLAB/Simulink muestran un rendimiento rápido, estable y robusto basado en análisis de sensibilidad, así como la superioridad de la estrategia de control óptimo propuesta en la amortiguación de las fluctuaciones de frecuencia y la potencia activa intercambiada entre áreas cuando se enfrentan a cambios bruscos en la carga, los cambios en la tasa de generación de unidades y las incertidumbres causadas por los amplios cambios de valores dinámicos.