Состояние здоровья коробки передач напрямую влияет на количество производимой энергии ветрогенератором. Для достижения раннего предупреждения о состоянии неисправности коробки передач в инженерной практике, предлагается алгоритм кластеризации K-средних, основанный на улучшенной оптимизации стаи львов. В алгоритм улучшения вводится механизм наблюдения и улучшения косинусной оптимизации с учетом нелинейного веса, чтобы улучшить алгоритм, а через улучшение стаи львов в периоды позиций короля выбирается оптимальное решение в качестве центра кластеризации K-средних, чтобы решить проблему сильной зависимости традиционных алгоритмов кластеризации от первоначальных центров кластеров. Алгоритм применяется для проверки и сравнения данных UCI, и результаты показывают, что улучшенная оптимизация стаи львов для алгоритма кластеризации K-средних достигает хорошего улучшения в точности и стабильности классификации. Данный алгоритм применяется для сравнительного тестирования виброускорений уровня 4 одинаковых модулей коробок передач внутри ветрогенераторного поля, и обнаружено, что распределение центров классификации алгоритма соответствует фактическому рабочему состоянию коробки передач и соответствует энергетическому распределению вибраций для различных состояний коробки передач и соответствует стандартам, что подтверждает способность этого алгоритма к раннему предупреждению о неисправности ветрогенераторной установки.