جزیره شدگی کنترل نشده در سیستم قدرت عبارت است از جدا شدن خود به خودی و غیر برنامه ریزی شده سیستم قدرت به بخش های مجزا از هم؛ که این رخداد می تواند حاصل از عملکرد اشتباه رله های حفاظتی یا وقوع خطای شدید باشد. بعد از وقوع جزیره شدگی کنترل نشده ممکن است به علت نابرابری تولید و مصرف و عدم هماهنگی ژنراتورها در هر جزیره، سیستم قدرت به سمت ناپایداری رفته و منجر به خاموشی سراسری گردد. از جمله اتفاقاتی که در سیستم قدرت باعث وقوع جزیره شدگی خود به خودی می شود، عملکرد ناخواسته¬ی برخی رله ها در مکان های مختلف سیستم قدرت به علت وقوع نوسان توان می¬باشد. در این پایان نامه ابتدا سعی شده است که به عنوان لایه ی اول، از وقوع جزیره شدگی خود به خودی پیش گیری شود و در لایه ی دوم، وقوع جریزه¬شدگی کنترل نشده پیش بینی گردد تا فرصت کافی جهت عملکرد¬های لازم، در راستای کاهش خسارات وارده به سیستم قدرت فراهم شود. حفاظت خروج از همگامی و نحوه ی تشخیص آن از نوسان توان به عنوان اولین لایه و اقدام پیشگیرانه، موردبررسی و تحلیل قرار می گیرد. سپس با توجه به مشکلاتی که در تشخیص بین نوسان توان و حفاظت خروج از همگامی مطرح می گردد یک روش پیش بینی سیگنال زمانی، با یک مدل بهینه ی جدید ارائه می گردد. تا با استفاده از این مدل، ناپایداری گذرا برای یک سیستم چند ماشینه پیش بینی شده و اقدامات حفاظتی بر اساس این پیش بینی صورت گیرد. با تحلیل میزان تغییرات تابع هدف مدل ارائه شده، زمان رفع خطا تخمین زده شده و جزیره شدگی خود به خودی پیش بینی می گردد. با بهره گیری از مدل سازی مکانیکی و مفاهیم پایه ای دینامیک و نوسانات انرژی بین نواحی مختلف، یک شاخص با مفهوم انرژی جهت پیش بینی جزیره شدگی غیر کنترل شده با دقت بالا ارائه می گردد. شاخص مذکور به نحوی طراحی شده است که تغییر نقطه ی کار سیستم و ناپایداری ژنراتورها تأثیری در دقت پیش بینی آن نمی گذارد. برای پیدا کردن حد آستانه ی شاخص ارائه شده، از تکنیک درخت تصمیم گیر استفاده شده است. برای پیش بینی جزیره شدگی خود به خودی سیستم قدرت، درخت های تصمیم گیری بر مبنای حد آستانه ی شاخص ارائه شده ایجاد گردیده تا با پایش سیستم به صورت برخط، جزیره شدگی پیش بینی شود. بعد از پیش بینی این رخداد نحوه¬ی کنترل جزیره ها جهت عملکرد پایدارتر و از دست دادن بار کمتر، بررسی و ارائه می گردد.