Se me ocurre algo para lograr lo que deseas de manera sencilla. Si creas una función con un filtro personalizado, podrías filtrar las opciones que no han sido seleccionadas. Aquí te dejo un ejemplo para que entiendas mejor lo que he intentado explicar:
var app = angular.module("myApp", []);
app.controller("myController", ["$scope", function ($scope) {
$scope.selects = ["", "", ""];
$scope.options = ["option1", "option2", "option3"];
$scope.filterOpts = function (selindex) {
return function (item) {
var ind = $scope.selects.indexOf(item);
return ind == selindex || ind < 0;
}
};
}]);
<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/angularjs/1.2.23/angular.min.js"></script>
<div ng-app="myApp">
<div ng-controller="myController">
<select ng-repeat="(ind, val) in [1, 2, 3]" ng-model="selects[ind]">
<option value="">Selecciona una</option>
<option ng-repeat="item in options | filter:filterOpts(ind)" value="{{item}}">{{item}}</option>
</select>
</div>
</div>