Este documento se centra en el diseño de un observador de modo deslizante altamente robusto (HROSM) para el control de frecuencia de carga y de potencia de empate para compensar el control de frecuencia primario de sistemas de energía interconectados de varias áreas integrados con generación de energía renovable. Al principio, el sistema de energía con perturbaciones externas se modela en forma de espacio de estados. Luego, se utiliza un observador de estados para estimar los estados del sistema que son difíciles o costosos de medir. En segundo lugar, se diseña el control de modo deslizante (SMC) con una nueva superficie deslizante de fase única (SPSS). Además, se demuestra la estabilidad asintótica de todo el sistema con la teoría de estabilidad de Lyapunov basada en la técnica de desigualdad de matrices lineales (LMI). La nueva SPSS sin tiempo de alcance garantiza una rápida convergencia de alta frecuencia transitoria, cambio de potencia de empate, así como reduce el trasteo sin pérdida de precisión. Por lo tanto, la superioridad de los controladores de frecuencia basados en SMC de última generación radica en una buena aplicación práctica. Los resultados de simulación experimental en grandes sistemas de energía interconectados muestran un buen rendimiento y una alta robustez contra perturbaciones externas en comparación con algunos controladores de última generación en términos de sobrepasos y tiempo de establecimiento.